DE1548245A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Pruefung von Material auf Unregelmaessigkeiten in der Dicke - Google Patents

Description

Dl. 1.WIfOAND MO MÖNCHEN 15, 27. April 1966 MONCNCN MVtMAUMITtASSIIt

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HAMSUlO

ρατινταμβέιτι

W. 12 579/66 13/Ko

Ilford Limited IIford, Ee3ex (England)

Verfahren und Vorrichtung tux Prüfung von Material auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke

Die Erfindung bezieht *iefe auf ein verbessertes Verfmkren und eine Vorrichtung e«tr Prüfung vcn Materialien auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke*.

Gemäß einer Auaführungsform der Erfindung umfaßt das Verfahren gemäß der Erfindung »ur Prüfung von Materialien auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke das Anlegen einer Wech-Belapannungedifieren· zwischen zwei durch Abstand voneinander getrennten Stellen auf der Oberfläche dee Materials^ um in dem Material zwischen den beiden Stellen ein elektrisches '«Pecheelfeld zu erzeugen, das Nachweisen von Änderungen in der Wechselspannung an einer vorbestimmten Stelle in dem Material zwischen den beiden Stellen und das Herleite* Aaraus des Auftretens oder Vorhandenseins von in der Dicke zwischen den beiden Stellen.

Vorzugsweise wird diese Spannungsdifferenz angelegt und/oder die Spannungsänderungen nachgewiesen durch entsprechende Elektroden, die mit dem Material ohne Herstellung einer physikalischen Berührung damit elektrisch gekoppelt sind.

Das Verfahren geiaäß der Erfindung wird insbesondere angewendet, wenn das Material aus einem Überzug §uf einem blatt- oder bahnenförmigen Schichtmater^ial (laminar sheet), beispielsweise aus einem Emulsionsüberzug auf einem photographischen film, besteht. Durch die Anwendung der elektrischen Koppling kann die fleichförmigkeit der Dicke des Überzugs geprüft werden, während der Überzug noch naß ist,ohne den Überzug durch physikalische Berührung zu beschädigen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Prüfung von schichtartigem Material (Laminar material) auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke geschaffen) die ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten Antriebs- oder Steuerelektroden, eine Einrichtung zum Anbringen des Materials in Nähe dieser Antriebselektroden,

eine Einrichtung zum Anlegen einer Wechselspannun^sdifferenz zwischen den Antriebs- oder Steuerelektroden für die Erzeugung eines elektrischen Wechselfeldes in dem Material zwischen zwischen zwei durch Abstand voneinander^ getrennten Stellen in-der Oberfl iche desselben und eine Suchelektrode, die an

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einer Stelle zwischen den beiden Stellen angeordnet ist und für ein Ansprechen auf Änderungen im Wechselfeld in dem Material an dieser Zwischenstelle geeignet ist, um ein Anzeigen der Anwesenheit von Unregelmäßigkeiten der Dicke zwischen den beiden Stellen zu liefern.

Vorzugsweise sind die Stauer*- oder Antriebselektroden und die Suchelektrode relativ zueinander fixiert· Gleiche Wechselspannungen von entgegengesetzter· Phasejwerden vorzugsweise an diese beiden Stellen angelegt und die Zwischenetellung wird vorzugsweise im wesentlichen in der Mitte¹ zwischen diesen beiden Stellen festgelegt,

GeKaB einer bevorzugten Ausführungsfora sind die Antriebselektroden länglich und zu einander parallel, wobei Jede ein· größere !enge als der sie trennende Abstand besitzt·

OeaaB einer Ausführungeform kann eine Einrichtung sur Bewegung de· echichtartigen Materials für deteen kontinuierlich* Ausrichtung oder Ablehrung relativ zu den Elektroden, wobei dl· Antriebselektroden sich im wesentlichen senkrecht · zur Bewegungsrichtung des Materials erstrecken, vorgesehen sein. Geaäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Einrichtung für die Hin- und Herbewegung der Elektroden relativ zu den schichtartigen Material vorgesehen sein, wobei die Antriebs- oder Steuerelektroden sich im wesentlichen senk-

recht zur Sichtung der Hin- und Herbewegung erstrecken« Im

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letzteren Fall können die Elektroden vorzugsweise mit einer Amplitude hin- und herbewegt werden, die prdatisoh gleich der halben Trennung der Antriebselektroden ist. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung können getrennte Sätze von Antriebs- und Suchelektroden, die in Übereinstimmung mit jeder dieser Ausführungsformen angeordnet sind, zur Anwendung gelangen.

Bei Bauarten unter Verwendung der zweiten der vorstehend geschilderten Ausführungsformen wird vorzugsweise eine Elektrodenanordnung vorgesehen, die eine Mehrzahl von benachbarten Paaren von parallelen Antriebeelektroden umfaßt, wobei eine Buchel«ktrode »wischen jede· betreffenden Paar von An- triebeelektrodeix angeordnet ist und jede Antriebselsktrod·, ■it Ausnahm« dor beiden Äußeren Antriebselektroden der Anord· nung oder lein· jeweils sw*i von diesen Paaren gemeinsam ang*~ hört· Autor de» tu&eren Antriebeelektroden 1st an jedem lade dieser Beins ein« zusätzliche Elektrode vorgesehen, die elektrisch mit den Erdpotential verbunden iat und elektrisch mit dem Material, dessen Dicke geprüft werden soll, gekoppelt ist· Der Erdanschluß jeder Zusatzelektrode kann durch eine Induk- tans genommen werden, dessen Impedanz oder Scheinwiderstand bei der Frequenz der angelegten Wechselspannung im wesentlichen der Impedanz gleich ist, die durch die elektrische Kopplung zwischen der Zueatzelektrcde und dem Material erhalten wird·

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Vorzugsweise wird der Anschluß übe .· eine mit der Abgabeleistung eines phasenumkehrenden Spannungsverstärkers ver-

auepe'fflhrt , *

bundene Impedanz/^ wobei die Eingangs leistung (input; des SpannungsVerstärkers mit Hilfssuchelektroden verbunden ist, die für das Ansprechen auf Wechselpotentiale, di#in dem Teil des Materials gegenüber diesen Zuaatzantriebselektroden erzeugt werden, vorgesehen und angeordnet sind·

Eine .Abschirmelektrode iat vorzugsweise gegenüberliegend der oder jeder Suchelektrode auf der von dem achichtartigen Material entfernten Seit· angeordnet» «ob«! eine Einrichtung für das Anlegen an die oder jede Ebachirmelektrode einer Weehaelapannung, die gena* dem in der Jeweiligen Buehelektroda erzeugten Potential folgt, vorgesehen iat. Xn einer Bauart der Vorrichtung g«aäß der Xrfindvng vutfaßt J«kU Antrlebe- oder Steuerelektrode jewel leitend verbundene parallele flatteft« die zum Anbringen auf entgegengesetzten Seiten des Material» vorgesehen eind* Biese HafinahAen unterstützen die Etexiiedrigung des nachteiligen Effekte», den eine Bewegung (js.B. aufgrund einer Schwingung oder Erschütterung) dea zu prüfenden a cüichtartigen Materials in Richtung seiner Dicke sowohl auf das induzierte Feld in dem Material als auch _Ά\ιί das induzierte Potential in der oder jeder Suchelektrode besitzt·

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Eine andere oder zusätzliche Maßnahme zui* Verringerung dieser nachteiligen x'irkinsg umfaßt die Verbindung der oder Jeder Suchelektrode mit einem phasenempfindlicäen Detektor, der geeignet ist, um <;ine Empfindlichkeit gegenüber Änderungen in der Wechselspannung der Suchelektrode aufgrund einer Ungleichförmigkeit der Dicke des Materials aufzuweisen und daher gegenüber Änderungen in dieaea Potential aufgrund von Änderungen in der Kopplungskapazität zwischen dem Material und den jeweiligen Antriebeelektroden relativ unempfindlich ist.

Irgendeine zweckmäßige Einrichtung kann zum Aufzeigen des Suchelektrodenpotentials und dadurch zur Lieferung einer Anzeige des Grades von Ungleichförmigkeit in der Dicke des Materials verwendet werden. Gemäß einer bevorzugten Anordnung ist die oder jede Suchelektrode über eine Verstärkereinrichtung an einen straalabüenkenden Stromkreis einer Kathodenstrahlröhre angeschlossen, um Ablenkungen auf dem Auf— fang- oder Leuchtschirm der Röhre (tube display), die die Ungleichförmigkeit der Dicke des Materials darstellen, zu erzeugen.

Der Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre (cathode ray tube display) ist vorzugsweise mit einer lichtelektrischen Fühl- oder Abtasteinrichtung verbunden, die ein elektrisches Signal erzeugen kann, wenn eine vorbestimmte Ablenkung des Kathodenstrahlröhrenbildes stattfindet. Andererseite kann der Auffang- oder Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre eine

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die unabgelenkten Stellen umgehende Abdeckung besitzen, wodurch ein durch die lichtelektrische Fühleinrichtung erzeugtes Signal unterbrochen wird bei Ablenkung des Bildesj andererseits kann auch eine Anordnung vorgesehen sein, bei welcher der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre den Auffangoder Leuchtschirm nur erreicht, wenn der Strahl abgelenkt wird.

Jede Antriebs- oder Steuerelektrode ist vorzugsweise durch eine so gewählte Induktanz mit der Erde verbunden, daß sie in Resonanz mit der Eapazitanz zwischen der Elektrode und der Erde bei der Frequenz der angelegten WechselepannungB-differenz steht.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert.

Pig. 1 zeigt eine scheiaatische Darstellung einer einfachen Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ist eine allgemeine cchernatische Ansicht der Vorrichtung gemäß einer ^Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3 ist eine Endansicht in Richtung vcn Pfeil C, welche die Schaltung eines Teile der Vorrichtung darstellt, und

Fig. 4 zeigt eine äquivalente Schaltung einer Elektrodenanordnung.

. Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Schnittansicht eines flächigen (laminar) AufnahBiemateriiils 1C, z.B. eines Cellulose

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acetatfilms, auf welches eine Schicht 11 aus elektrisch leitenden Material abgelagert worden ist· Die Schicht 11 kann aus einer fließfähigen Schicht, z.B. einer wäßrigen Schicht einer photographischen Emulsion, bestehen. Der elektrische Widerstand des Überzugs 11 ist der Überzugsdicke umgekehrt proportional· Wenn daher Strom durch den Überzug 11 in senkrechter Richtung zu seiner Dicke durchgeleitet wird, führen Unregelnäßigkeiten in der Dicke zu Unregelmäßigkeiten in dem Spannungsgradienten durch den überzug in der angegebenen Rieh· tung. Das Prinzip der Erfindung beruht auf der !feststellung derartiger Unregelmäßigkeiten des Spannungegradienten·

Zu diesem Zweck wird ein Paar von im Abstand voneinander

angeordneten Antriebs- oder Steuerelektroden 12,13 elektrisch mit der Oberflaobe des Überzüge 11 an zwei betreffenden Stellen A₉B gekoppelt, die durch einen Abstand in senkrechter Sichtung en der zu untersuchenden Dicke angeordnet aind, und eine Suchelektrode 14 ist in ähnlicher Weise an einer Stelle P die zwischen den beiden Stellen A_tB liegt, angebrecht· Gleiche Wechselspannungen von entgegengesetzter Phase werden an die Antriebselektroden 12, 13 angelegt, wodurch ein Wechselstrom in dem überzug 11 in senkrechter Richtung au deneen Dicke erzeugt wird.Die Sucmelektrode 14 mißt die Wechselspannung em der Zwischenstellung P. Wenn die Stelle P genau in der Mitte zwischen A und B liegt, dann wird unter der Voraussetzung,

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daß die Amplituden der beiden -^ntriebaepotentiale, die an die Hektroden 12,13 angelegt Bind, gleich sind, ein "Äull"~Zuetand erreicht, wobei die Suchelelctrode U so lange bei der Spannung od*r den Potential Hull verbleibt, wie die überzugswiderstände zwiaoinm A und Ϊ und B und P gleich sind, d.h, eo lange wie der Überzug 11 «wischen A und B eine gleichförmig« Dicke -ufweist. Sine Abweichung von der Gleichförmigkeit der Dioke awiechen A und B verursacht eine Abweichung von dem "Null "-Zustand und ergibt eine Wechsel β pannung bei P und er--Beugt ein Potential an der Suohelektrode 14.

Unter Anwendung Bitmlioh hoher Weohoelatroaifrequeneen 1« Bereich von 100 Kiloherte/eee bis su 1 Kagaherts/e·· kann ein· kapaiiltiT· oder elektrische Kopplung Bwiechen den Blaltroden 12,15s14 und des üboraug 11 angewendet werden, wolureh dl· Notwendigkeit einer physikalischen Berührung mit de» überang vermieden wird, fypieche photographische

beeiteen. erinen Widerstand von 10 000 Ohm je -m in senkrechter Richt»AD.g sä ihrer Dicke und typischerweise elr.d di· Antrieb elektroden einig· cm lang und durch einon Abstand von einigen cm getrennt· Ua den Kopplungswiderstand «u dem übersug 11 gegenüber dem Widerstand des Überzugs 11 unbedeutend zu «achen, vrttre 00 daher erforderlich, bei einem Spalt oder Abstand swi~ •ch«n Elektrode un4 Übertug von 1 cm eine Weeheelstronfrequeh» von mehreren Megahorts/e*o anzuwenden, d.h. eine Oröße

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die aufgrund dee Einsetzenrs dee "Skin"- oder "Hautⁿ--Effektes praktisch nicht anwendbar wäre. Duron die Anwendung der vor-•tehend beschriebenen "Hu11"-Methode iöaohan sioh jedoch die Kopplungewiderstände an den beiden Antriebeelektroden 12 und 13 in wirksamer Weise gegenseitig aus.

Eine Vorrichtung gemäß einer berorzugten Ausfuhrungeform der Erfindung ist achematisch in Pig. 2 dargestellt. Der Überzogene film Io ist auf FUhrungevalzen 15» 16 angeordnet und wird über die Walzen 15,16 kontinuierlich in Richtung von Pfeil C geführt. Zwischen den Walzen 15,16 wird der Film Io nacheinander unterhalb einer festen Elektrode lanordnung 17 und einer bewegbaren Elektrodenanordnung orttbergeleitet·

Die stationär· oder feste behende Elektrodenanordnung umfaSt ein Paar von AntriebstlvktroAen 12·,13' und «in· Iaswlechenliegunde Suohelektrode \4', dl· in gleicher Weise wie die Elektroden,12, 15, 14 von flg. 1 angeordnet sind. Die Anti'iebselektroden 12·,13' sind länglich und erstrecken sich parallel zueinander in einer zu der Bewegungsrichtung C dee ?ilmee Io senkrechten Richtung, wobei die Suchelektrode 14* ebenfalls länglich ist und etwa eine Längenausdehnung von 3/4 der Länge der Antriebselalrtroden 12', 13' aufweist. Um eine ziemlich gleichförmige Stromdichte in den Überzug zwioohen den Antriebeelektroden 12', 13' zu erzeugen, besetzt Jede der Antriebeelektroden 1?', 13' eine Länge, die

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etwa gleich dem zweifachen Abstand, durch welchen Die getrennt sind, beträgt.

Die bewegbare Elektrodenanordnung 18 umfaßt eine Mehrzahl von abwechselnd angeordneten Antriebeelektroden 2o und Suchelektroden 21, wobei eich diese Anordnung im wesentlichen über die gesamte Breite des Filaes Io erstreckt, Jed· Anijriobselektrod· 2o ist in Sichtung der Bewegung Cd·« . Filmes Io langgestreckt und breitet «in· fcingena,» «dehnung, die im wesentlichen gleich dem zweifachen Abstand zwischen benachbarten Antriebeelektroden 2o beträgt· Die Suchelektroden 21 sind in der Kitt· xwisohen benachbarten Antriebselektroden. 2o angeordnet und erstrecken sioh parallel iu den Antriebeelektroden, wobei j»Ä· 8uchelektrode 21 «in· Ltaf· von etwa 3/4 d«r Läng· der Antri«bsel»ktro4· 2o <mfw*i«t. Die Blektrodenanordnung 18 ist für «in« hin- und &·Γ£·η·&0· Bewegung (durch eine nicht gezeigte Einrichtung) in einer Richtung im rechten Winkel zu der Bewegungsrichtung des Filmes Io, wie dies durch die Pfeile D angeaeigt ist, angebracht. Der Einfachheit halber oind in Fig. 2 lediglich 5 Antriebeelektroden 2o dargestellt, wobei bei der praktischen Ausführung jede zweckmäßige Anzahl tür Anwendung gelangen kann.

Die bewegbare elektrodenanordnung 18 stellt, wi· ersichtlich, praktisch eine Mehrzahl von Elektrodenanordnungen de? in TIg. 1 gezeigten Art dar. Die alternativ angeordneten

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Antriebeelektroden 2o sind mit den jeweiligen Anschlußklemmen einer Quelle 22 für Wechoelspannung verbunden, die geeignet ist, um gleiche Wechselspannungen von entgegengesetzter Phase auf die jeweiligen abwechselnden Elektroden 2o anzulegen» Die genannten Anschlußklemmen der Quelle 22 sind außerdem mit den jeweiligen Antriebselektroden 12', 13' der feststehenden Elektrodenanordnung 17 verbunden. Die jeweiligen Suohelektroden 14', 21 sind mit den jeweiligen Detektoreinhei*en 23, 2+ verbunden.

Die stationäre oder feststehende Elektrodenanordnung 17 und die bewegbare Elektrodenanordnung 18 sind angeordnet, ua Ungleichförmigkeiten in dem filmübercug 11, die sich jeweils über die Breite des filmeβ Io und in Längsrichtung desselben erstrecken, festzustellen. Sine querlaufend· fehlerstelle t la überzug 11, die eioh quer über die Breite des Filmes Io erstreckt, erzeugt eine Potential- oder Bpcvnnungsänderung an der Suohelektrode 14*, wenn sie zwischen den Antriebeelektroden 12·, 13' durchgeht, wobei die Änderung durch den Detektor 23 festgestellt wird. In ähnlicher Weise bewirkt eine in Längsrichtung verlaufende Fehlerstelle 1 eine Spannungeänderung, die an einer der Suchelektroden 21 erzeugt wird, wobei die Änderung durch den Detektor 24 wahrgenommen wird.

Es ist ersichtlich, daß unterhalb jeder der Antriebelind Suohelektroden eine wirksame "Blindstelle" oder "tote

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Zone" vorhanden let, bei welcher eine Diskontinuität in der Dicke dee Überzugs 11 keinerlei Änderung in dem an der jeweiligen Suchelektrod· erzeugten Potential verursacht. Hinsichtlich der stationären Elektrodenanordnung 17 iet dies ohne Folgeerscheinung, da der Film Io kontinuierlich eich über den Raum bewegt, der die Antriebaelektroden 12'» 13' trennt ι diet»· Tatsache muß Jedoch hinsichtlich dar Elektrodenanordnung 18 berücksichtigt werden. Aus diesen Grund ist die Anordnung 18 hin- und htrbewagbdr ausgebildet. Die Amplitude der Hin- und Herbewegung ist eo eingeatellt, daß sie wenigstens den halben Abstand zwischen benachbarten Antriebselektroden 2o beträgt und die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung lit Bit der Geschwindigkeit der Bewegung d·· Pilaes Io ·ο fcbgestimrat, daß eletlieh© Teile der übersugeoberfläche zwischen zwei benachbarten Blektrodtn -β· ^f/orlitgen, zu einem bestimmten Zeitpunkt tei ihrer Portbewegung unterhalb der Elektrodenanordnung 18.

Die Detaktorolnfceiten 23, 24 können von irgendeiner bekannten Art in Abhängigkeit von der erwünschten Anzeigeart sein. Zweckmäßig umfaßt die Detektoreinheit (Pig. 3) einen Verstärker 25, der ein verstärktes Signal einem Strahlablenkstromkreis einer Kathodenstrahlröhre 26 zuführt;. Es kann dann die Anordnung getroffen werden, daß eine Stelle in dem Auffang- oder Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre verschoben wird, wenn immer eine Potentialänderung, die tint

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Fehlerstelle anzeigt, von einer Suchelektrode aufgenommen wird« Bei der Detektoreinheit 24 kann jede Suchelektrode wiederum defl) Strahl ablenkenden Stromkreis angeschlossen sein. Auf diese Weise kann ein Kathodenstrahlröhrenbild, bestehend aue einer Anzahl von Spuren, die jeweils einer

besonderen ea%ep*eehen4e» Suchelektrode 21 entsprechen, erhalten werden, wodurch das Auffindon oder Wahrnehmen der Stelle von Fehlern, z.B. bei 1, ermöglicht wird.

Ein weiterer Vorteil der hin- und*hergehenden Anordnung 18 besteht darin, daß man in gewissem Ausmaß die Art des Fehlers in dem Überzug 11 sowie dessen Lage ableiten kann. So verursaoht «is« kontinuierliche Abnahme in der JPilmdioks Über di· Filmbraite eine gleichbleibende Änderung in d#r Spannung al lines oder anderen dtr Suchelektroden 21, was

s.B« lu eiatr konstanten Verschiebung der K&thodtnötrahlröhrenspur führt, während ein« Strich- oder Linlendiekontinuitat oder «in "Abwärtaetrlch" (»downline⁹¹) wie bei 1 eine abwechselnde Änderung ia Potential an der einen oder anderen der 8uchelaktroden 21 verursacht, was xu einer modulierten Verschiebung der Kathodenatrahlröhranapur führt·

Der Blelctronenetrahl in der Kathodenstrahl röhrt 26 kann mittels strahlmodulierender Impuls», die von einem Impulserzeuger 32 aufgebracht werden, in seiner Intensität synchron mit der auf die Antriebselektroden angelegten Wechselspannung moduliert werden, wobei die Phase der Wodu-

lierung βο 1st, daft, wenn der überzug 11 gleichförmig ist, der Elektronenstrahl verstärkt wird, wenn die ee» MU. «te MjUtJL

^spannung ü' falls überhaupt, durch Null geht,

Das Bild auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre kann kontinuierlich auf einer* lichteiüfindlichen PlIm aufgezeichnet werden, der eich im rechten Winkel zur Richtung der Ablenkung des Elektronenstrahls bewegt, um eine kontinuierliche Aufzeichnung der üngleiehföirmlgkeiten des Überzugs zu erzeugen.

Eine lichtelektrische Fülleinrichtung; 27 von bekannter Art kann voreresehen sein, um den Schirm der Kathodenstrahlröhre 26 ^wzu überblicken¹¹ (vl®w). Es kann s.B, die Anordnung getroffen werden, d«& du^eh die Verwendun? eiaer geeigneten Sehlrmabdeckung eine Leicht spur od»s» -«teil® von der llchtelektrischen Pühl- oder Wahrnehmungseinriehtursg 2? nur "geeehen" oder wahrrenommen wird, wetse dl©ae um ©is vorbestimmten Betrag abgelenkt wird. Die Vorrichtung 27 ktfm an einen RelaisStromkreis angeschlossen sein, so daß bei Aufnahme einer Ablenkung, die über diesen vorbestimmten Betrag hinausgeht, ein Relais erregt wird, um »ine Warneinrichtung Ku betätigen. Umgekehrt kann natürlich die Anordnung getroffen werden, daft die lichtelektrische Fülleinrichtung 27, die nicht abgelenkte KathedenstrahlröiJjrenspur oder -stelle sichtet oder aufnimmt, wobei die

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Spur oder Stelle aus dem Suchfeld der Einrichtung 27 bei Ablenkung um mehr als einen vorbestimmten Betrag herausgeht. Die Unterbrechung de» von der lichtelektriecfcen Pühleinrichtung 27 aufgenommenen Signale kann dann eo angeordnet werden, um eine Warneinrichtung su betätigen; andererseits kann die Kathodenstrahlröhre 26 eine Einrichtung su? Sioherstellung umfassen, wobei der Elektronenstrahl dta iluoreeeenesahirm lediglich dann erreicht, wenn er ua »ehr als einen vorbestimmten Betrag abgelenkt wird·

TorEugsweJ,·* werden Äaßnahaen getroffen, um die nachteiligen SlltokteYOn ungewollten Bewegungen des filBe· Io» beispielsweise irsohUtterungen oder Schwingungen, tu vsr~ neiden oder auf sin Minlam surücksuf uhren,, die Änderungen in dar elektrischen Kopplung·» zwischen den Elektroden und dwa Übersug 11 verursachen. Der äquivalente StroaÄrsis ein«? llsktrodtnanordnung, entsprtohend da« in flg. 1 dargestellten, ist in 71g. 4 geseigt. Sie Antriebseltktroditn-Xopplun«·- kapaxitaten C., C^ sind mit den übersugswider«täaden Rj^, Ry ewlsohsn den Stelle« A, P und B, P jeweils elektrisch in Reihe. Die an der Suchelektrode 14 durch deren Kopplungskapaeität Cp aufgenommene Spannung Vp wird durch ungewollte Änderungen entweder C. oder Op modifiziert, wodurch ein Gsräuschsignal, das irgendeinem Signal überlagert werden soll, aufgrund von äpannungsgradlentenaohwankungen ereeugt wird.

Ein Verfahren, uia das durch Filmerachütterungen oder -schwingungen verursachte Geräusch auf ein Minimum zurückzuführen, besteht in der Anwendung von Doppelantriebaelektroden der in Pig, 3 gezeigten Art. Jede Aritriebselektrode 2o ist mit einer entsprechenden Ergänzungsantriebeelektrode 2ο¹, die auf der anderen Seite dee Filmee Io angeordnet ist, elektrisch verbunden. Eine Erschütterung de« Filmeβ Io in Sichtung seiner Dicke erzeugt eine geringe Änderung in den Kopplungskapazitäten zwischen der Doppelantriebselektrode;! 2o, 2o'. Auf diese Weise wird das Geräusch ua einen Faktor in der Größenordnung bei einer Schwingung oder Erschütterung mit einer Amplitude von 1 mm verringert.

Ein· andere (oder zusätzliche) Methode zur Geräuachverminderuag besteht in der Anwendung eines phasenempfindliehen Such- oder Aufnahmebereichs in Verbindung mit den Detektoreinheiten 23t "24·· Bei eines Verfahren einer derartigen phaaenempfindlichen Aufrahme oder Wahrnehmung wird dtr Verstärker 25_t die Kathodenstrahlröhre 26 und der Impul· * generator 32, wie in ?ig. 3 gezeigt, angewendet. Spannungsschwankungen aufgrund von Änderungen in den Kopplungekapazitäten Gj., Cg (d.h. Geräusch) aind in 9o° Phasenverschiebung mit Änderungen aufgrund von Änderungen in den Überzugswiderständen H.p, R-gp (aufgrund von fticke.* .ichwankungen)$

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demzufolge können die letsteren Änderungen oder Schwankungen vorzugsweise gegenüber den ersteren durch die Anwendung der bekannten Phasenwahrnehmungsarbeltsweieen (Phaeendetektionsverfahren) wahrgenommen und verstärkt werden.

Die Hin- und Herbewegbarkeit der beweglichen Anordnung«* 18 verursacht einen "!landeffekt" hinsichtlich der äußersten Antriebeelektroden 2o der Anordnung« Un diesen Effekt su überwinden, kann die Anordnung 18 an jedem Außenende durch zusätzliche Elektroden 28 abgeschlossen werden, die über eine Induktanz L (nicht gezeigt) mit der Erde verbunden sind« Die Induktanz It wird so gewählt, daß si« mit dtr Kopplungskap&zität C« dtr Zus&t&elektrode 28 einen 3eri*nrtoon*n»kr«ie an der Wtcheele#roofr«queni bildet. Die· führt dasu, <&a3 der tftjersug 11 unmittelbar unttr der Zuaatz-•ltktrodt 28 In wirksamer Weis* auf dem Brdpoteritiel gehalten wirdι «o daß die äußeren Antriebetlektrodtn 2o la wesentlichen durch Xndernn&tn in der relativen Stellung des Überzugs 11 aufgrund der Hin- und Herbewegung der Anordnung 18 nicht beeinflußt werden.

Das Verfahren der Randeffektkompensation, wie vorstehend beschrieben ist, besitzt zwei Nachteilet

(1) Der optimale Wert der Induktanz L ist kritisch.

(2) Gering· Änderungen in der Kopplungskapazität

C„ verschieben oder stauchen den Resonanzpunkt und demgemäß, den Kompensationseffekt.

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Ein anderes Verfahren zur Kompensierung des Randeffektea besteht in der Bestimmung des Potentials des Überzugs 11 an den Stellen der Zusatzelektroden 28 mittels Hilfs&uchelektroden 29. Dieses Potential wird nach Verstärkung und Phasenumkehrung in Spannungsverstärkern 3o, auf die Zusatzelektroden 28 angelegt. So wird ein geschlossenes Schleifensystem gebildet, das dazu dient, jenen Teil des Überzugs, der den ZuBatzelektroden 28 gegenüberliegt, sehr nahe auf Erdspannung zu halten.

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Claims (1)

1. - 2ο -

   Patentansprüche

   1. Verfahren zur Prüfung von Material auf .Unregelmäßigkeiten in der Dicke, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Weehaelspannungsdifferenz zwischen zwei durch Abstand voneinander getrennten Stellen (A, B) auf die Oberfläche des Materials sur Erzeugung eines elektrischen Wecheelfeldee in dem Material zwischen den beiden Stellen anlegt, Änderungen in der Wechselspannung an einer vorbestimmten Stelle (P) in dem Material zwischen den genannten zwei Stellen feststellt und daraus die Anwesenheit ron Unregelmäßigkeiten der Sicke zwischen den beiden Stellen ableitet*

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nan die Spannungsdifferenz anlegt und/oder die genannten Änderungen im Potential feststellt durch entsprechende Elektroden (12, 13, 14), die mit dem Material ohne Herstellung einer physikalischen Berührung damit elektrisch ge-* koppelt sind.

   3. Vorrichtung zur Prüfung von Material auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Paar von in Abstand voneinander angeordneten Antriebselektroden (12, 13, 2o), eine Einrichtung zum Anbringen des Materials (11) in Nähe der Antriebeelektroden, eine Einrichtung (22) zum Anlegen einer Wechselepahnungsdifferenz zwischen den Antriebselektroden (1?, 13,

   2o) für die Erzeugung eine« elektrischen Wechselfeldes in dem Material (11) zwischen zwei durch Abstand voneinander getrennten Stellen (A, B) in dessen Oberfläche und eine Suchelektrode (14-, 21) _y die an einer Stelle (P) zwischen den beiden genannten Stellen angeordnet ist und für ein Ansprechen auf Änderungen in dem Wechselfeld in dem Material an der genannten Zwiacheneteile zur Lieferung einer Anzeige für das Vorhandensein von Unregelmäßigkeiten der Dicke zwischen den beiden Stellen geeignet ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeich net _y daß die Antriebselektroden (12, 15 _r 2o) und die Suoh-•lektroden (14* 21) relativ zueinander fixiirt sind.

   5* Yorriehtung nach Anspruch 3 oder 4» daduroh ge kennzeichnet, dmfi gleiche Weohselspannungen von entgegen- geeetster Phase an die beiden Stellen (A, B) angelegt sind und die Zwiachtnateile (P) im wesentlichen in der Mitte zwischen diesen beiden Stellen festgelegt ist.

   6. Vorrichtung nach eines der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselektroden(l2, 13r länglich und zueinander parallel sind, wobei jede eine größere Länge als der sie trennende Abstand aufweist»

   7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bewegung des schiohtartigen Materials (lo, 11.) für die kontinuier-

   BAD

   liehe Ablehrung oder Einstellung relativ zu den Elektroden vorgesehen ist, wobei die Antriebselektroden (I2*_t13') sich im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Materials erstrecken.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bia 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Hin- und Herbewegung der elektroden (2o, 21) relativ zu dem schichtartigen Material vorgesehen ist, wobei die Antriebselektro-

   den (2o) sich im wesentlichen senkrecht zur Richtung (D) der Hin- und Herbewegung erstrecken,

   9. Torrichtung naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dafl dl« Elektroden geeignet sind, eine Hin- und Herbewegung «it einer Amplitude aueeuführen, die ist wesentlichen gloiefc des halben Trennungsabstand der Antriebielektroden (2o) ist.

   10. Torrichtung nach Anspruch 7 oder 8» dadurch gekenneelohnet, daS sie eln«n ersten Sate von Antriebs- und Suchelektroden (17), die sich im wesentlichen senkrecht «er Bewegungsrichtung (C) des Materials (lo, 11) erstrecken, wobei dieser Satz auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke (t) , die sioh senkrecht zur Bewegungsrichtung ausdehnen, anspricht, und wenigstens einen zweiten Satz von Antriebs- und Such-* elektroden (18) ,der fUr eine Hin- und Herbewegung in einer sur Bewegungsrichtung (β) senkrechten Richtung (D) ange-

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   ordnet 1st und auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke (1), die eich parallel zur Bewegungsrichtung dee Materiale erstrecken, anspricht, aufweist.

   11. Vorrichtung nach Anopruch 8 oder 9_t gekennzeichnet durch eine Elektrodenanordnung(18), die eins Tielaahl von benachbarten Paaren von parallelen Antrlebselektrodtn (2o) umfaßt, wobei eine Suchelektrodt (21) zwischen jedem jeweiligen Paar von Antriebeelektroden angeordnet iet und jede Antriebseloktrode mit Ausnahme der* beiden äußeren Antriebselektroden der Anordnung jeweils zwei von diesen Paaren gemeinsam angehört.

   .12. Vorrichtung naoh Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an jedes Ende der Anordnung (18) eine Zusatzvorgesehen let, wobei jede Zusätzelektrod· elek trisch mit dt« Brdpotential verbunden und •lektriseh an da· Material (11), d«**en Dick· geprüft werden «oll, gekoppelt ist.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdanschluß von jeder Zueatzelektrode durch eine Induktans erfolgt, deren Impedans bei der Frequenz der angelegten Wechselspannung im wesentlichen gleich der Iapedan», die durch die kapazitiv« Kopplung zwischen der Zusatzelektrode und dem Material erhalten wird, ist.

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   14. Vorrichtung nach Anspruch 12_t dadurch gekennzeichnet, daß der Brdansehluß über eine Impedans ausgeführt ist, die mit der Leistungsabgabe eines Phasen umkehrenden Bpannungsverstärkere rerbunden ist» dessen Eingangsleistung nit Hilfseuchelektroden, die zum Ansprechen auf Wechselpotentiale, die In de» don Zueatselektroden gegenüberliegenden Teil des Materials erzeugt werden, angeordnet sind, rerbunden ist.

   15· Torrichtung nach einen dor Ansprüche 3 bis 14t dadurch gekennzeichnet, daß eine Abeehirmelektrode gegenüber der oder jeder Sucholektrode auf der τοη dta sohiohtartlgen Material (11) entfernten Seite angeordnet ist und eine Einrichtung sum Anlegen auf die oder jofte Abechir«- tltktrodt einer Wechselspannung, die dem in der jeweiligen Sachtltktrodt erseugten Potential genau folgt, vorgeethen ist.

   16. Torrichtung nach «inen der Ansprüche 5 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebeelektrode zwei elektrisch verbundene, parallele Platten (2o, 2ο¹) umfaßt, die auf gegenüberliegenden Seiten des Materials (11) angeordnet werden körnen.

   17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Suchelektrode

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   (14*,. 21) an einen phasenempfindlichon Detektor angeschlos-

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   sen ist, der auf Änderungen in der Wechselspannung der Suchelektrode aufgrund einer Ungleichförmigkeit der Dicke des Materials (11) ansprechbar iat.

   18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Suchelektrode (21) über eine Verstärkereinrichtung (25) mit einem Strahlablenkungsetrcasikreie einer Kathodenstrahlröhre (26) cur Erzeugung Ton Ablenkungen auf dem Röhrenbild, die die Ungleich förmigkeit der Picke des Materials (11) darstellen, verbunden ist.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenneeichnet, daß das Bild der Kathodenstrahlröhre (26) mit einer lichtelektrisch«! Kühleinrichtung (27) verbunden ist, di· für dia Irseugung eines elektrischen Signals btia Auftreten einer Torbe»tinmt«n Ablenkung des KAthodenatrahlröhrenbildts geeignet 1st»

   20. Tvrriehtung nach Anspruch 18, dadurch gekenns«ichnt%, das di· iathodenstrahl.röhre (26) mit tiasr $bn unabgelenkten Stellen umffobendsn Schirfflabdeckung versehen ist, wodurch ein durch die lichtelektrische Fühleinriohtung (27) erzeugtes Signal bei Ablenkung des Bildes unterbrochen wird.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 1Θ, dadurch gekennzeichnet, daß ein· Einrichtung vorgesehen ist, um sloh.nr-

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   zustellen, daß der Elektronenstrahl dar Kathodenstrahlröhre (26) den Bildschirm nur dann erreicht, wenn der Strahl abgelenkt wird.

   22. Vorrichtung nach einein der Ansprüche 3 bis 21, dadurch gekonnzeichnet, daß jede Antriebeelektrode (13¹, 2o) ait dar Erd· liter eine ao gewühlte Induktanz verbunden lat, daß sie mit der Kapazität (C., G^) awiachen de» Elektrode und der Erde bei der Frequenz der angelegten WechaeXpctentialdifferenz in Resonanz steht.

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