DE844071C

DE844071C - Einrichtung zum elektrischen Messen der Dicke von Folien, insbesondere im fortlaufenden Arbeitsgang

Info

Publication number: DE844071C
Application number: DEK5663A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr-Ing Koch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-07-26
Filing date: 1950-07-26
Publication date: 1952-07-17

Description

Einrichtung zum elektrischen Messen der Dicke von Folien, insbesondere im fortlaufenden Arbeitsgang Zusatz zum Patent 811163 Im Hauptpatent ist eine Einrichtung zum elektrischen Messen der Dicke von Folien, insbesondere im fortlaufenden Arbeitsgang vorgeschlagen worden, bei der die Folie durch zwei Meßelektroden hindurchgeführt wird, die mit einem veränderbaren in Dicken geeichten Kondensator in einem Meßkreis liegen, der von einem kleinen Hochfrequenzgenerator mit gewobbelter Frequenz angestoßen wird. Hierbei wird die Änderung der Resonanzfrequenz des Meßkreises, die durch Dickenabweichungen der zu messenden Metall- oder Kunststofffolie von der eingestellten Dicke hervorgerufen wird, von zwei Kontrollkreisen angezeigt, die über eine Duodiode auf ein Galvanometer arbeiten.
Um bei derartigen Einrichtungen die Meßgenauigkeit um mindestens zwei Größenordnungen zu steigern, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, unter Beibehaltung der ursprünglichen Meßfrequenz (20 MHz) die Kontrollkreise als Topfkreise oder als Kreise mit konzentrischen Leitungen auszubilden und zwischen dem Meßkreis und den Kontrollkreisen eine Vervielfachungsstufe mit Hilfe übersteuerter Verstärkerröhren anzuordnen. Hierbei wird die Frequenz des Hochfrequenzgenerators, um die die Frequenzhübe erfolgen, außerordentlich stabil gehalten, z. B. durch Verwendung von verhältnismäßig großen Kondensatoren (400 pF). Um trotz der großen Kapazitäten die erforderlichen Frequenzhübe des iGenerators unter Verwendung eines kleinen rotierenden Kondensators erzeugen zu können, wird eine verhältnismäßig große Induktivität vorgesehen.
In der Zeichnung ist hn Ausfiihrungsbeispiel einer Einrichtung gemäß der Erfindung durch ein Schaltbild dargestellt.
Wie bei dem Hauptpatent wird die zu messende Folie 5 durch zwei Einlaufwalzen 6 und 7 und zwei Auslaufwalzen 8 und 9 geführt. Diese Walzen sind alle vier geerdet und damit auch die durchlaufeade Folie 5. Zwischen den Walzenpaaren befinden sich zwei planparallele Meßelektroden 10 und 11, die in einem Meßkreis 12 liegen und durch ihre Kapazität die Resonanzfrequenz des Meßkreises beeinflussen.
Die durchgeführte Folie 5 ändert somit entsprechend ihrer Dicke die Resonanzfrequenz des Meßkreises 12. In diesem Meßkreis sind ein veränderbarer in Dicken geeichter Son'derWaX 13 sowie die beiden hintereinandergeschalteten Kopplungsinduktivitäten 14 und 15 angeordnet. Die veränderbare Kapazität des Kondensators 13 gestattet bei den verschiedensten Folienstärken den Meßkreis I2 immer wieder auf die gleiche Resonanzfrequenz zu bringen, d. h. jeder Sollstärke der Folie 5 entspricht eine bestimmte Einstellung des veränderbaren~ Kondensators I3; Die -Skatl'à des veränderbaren Kondensators läßt sich daher direkt in Folienstärken eichen.
Der Meßkreis 12 wird von einem kleinen selbsterregten Hochfrequenzgenerator x6 mit ungedämpften Schwingungen angestoßen. Der Generator ist gemäß der Erfindung frequenzmoduliert über einen kleinen rotierenden Kondensator 32 (2 bis 6 pF), der von einem kleinen SynchronxnQkor angetrieben wird. Die Frequenz des Generators I6, um die die Frequenzhübe erfolgen, hat außerordentlich stabil zu sein. Dies yzird durch die Kondensatoren 33 und 34 erreicht, die verhältnismaXig groß sind (400 pF). Dem rotierenden'Kbndeiisator 32 ist eine verhältnismäßig große Induktivität 35 vorgeschaltet, die trotz der großen Schwingkreiskapazitäten (33 und 34) die Frequenzwobbelung des Generators 16 mit verhältnismäßig sehr kleinen Kapazitäten vorzunehmen gestattet.
Die Induktivität 36 ist mit Rücksicht auf ein sicheres Durchschwingen des Generators über eine Kapazität von etwa 200 pF mit der Erde verbunden. Der Schwingkreis 37 ist auf die zweite oder dritte Harmonische der Grundfrequenz des Generators abgestimmt. Auf diese - Weise wird eine Rückwirkung des Meßkreises auf die Generatorfrequenz vermieden und die Frequenzwobbelung läßt sich mit kleinen Kapazitätsvariationen-^durchführen, da der Frequenzhuh, mit der der Meßkreis abgetastet wird, zwei- bzw. dreimal so groß ist.
Um nun zur Steigerung der Meßgenauigkeit die um zwei bis drei Größenordnungen höhere Flankensteilheit von Topfkreisen auszunutzen, wird u@@er Beibehaltung der Meßfrequenz von 20 bis 30 M Hz eine Frequenzvervielfachungsstufe eingec}iltet. Diese besteht aus einer Verstärkerröhre 38, 'dc eine Frequenzvervielfachung durch Übers'te't:erung gestattet. So kann man z. B. als Meßfrequenz 20 MHz nehmen, während jedoch die an-'schließenden Kontrollkreise für roo MHz dimensioniert werden können.
Die beiden Kontrollkreise I8 und 19 sind zur Erhöhung der Flankensteilheit als Topfkreise oder als Kreise mit konzentrischen Leitungen ausgebildet. Beide Kreise sind entsprechend gegeneinander verstimmt. Sie arbeiten wie bei dem Hauptpatent über die Duodiode 20 in Differentialschaltung auf das Galvanometer 21, das je nach der Abstimmlage des Meßkreises I2 entsprechend der Abweichung der Stärke der Folie 5 vol1 der eingestellten Sollstärke nach rechts oder links ausschlägt.
Parallel zu dem Galvanometer 2I ist noch zur Nuilpunkteinstellung ein Potentiometer 22 geschal-' -tet, das ebenso wie die übrigen Teile der Anlage geerdet ist.
PATENTANSPR0CH: I. Einrichtung zum elektrischen Messen der Dicke von Folien, insbesondere im fortlaufenden Arbeitsgang nach Patent 8II I63, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollkreise (I8, 19) als Topfkreise oder als Kreise mit konzentrischen Leitungen ausgebildet sind und daß zwischen dem Meßkreis (12) und den Kontrollkreisen (I8, I9) eine. Vervielfachungsstufe mit Hilfe übersteuerter Verstärkerröhren (38) angeordnet ist.

Claims

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Gitterkreis der Generatorröhre (I6) liegende Kondensatoren (33, -34) zur Stabilisierung der Frequenz dienen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kleiner (2 bis 6 pF) rotierender Kondensator (32) mit Hilfe der verhältnismäßig großen Induktivität (35) trotz der großen Kapazitäten (33 und 34) die erforderlichen Frequenzhübe des Generators (I6) erzeugt.