PL51258B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.IV.1966 51258 KI. 42 b, 12/03 MKP G 01 b UKD y!9|0& Wspóltwórcy wynalazku: doc. dr inz, Antoni Karamara, mgr inz.Stanislaw Korcyl, mgr inz. Janusz Rutkowski Wlasciciel patentu: Instytut Odlewnictwa, Kraków (Polska) Urzadzenie do pomiaru grubosci warstwy powierzchniowej o wlasnosciach magnetycznych innych niz wlasnosci podloza ferromagnetycznego Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do po¬ miaru grubosci warstwy powierzchniowej na pod¬ lozu ferromagnetycznym, która to warstwa ma strukture rózna od struktury tego podloza. Za¬ gadnienie oznaczania grubosci tych warstw posia¬ da duze znaczenie techniczne. Badane moga byc zarówno powloki ochronne na elementach wyko¬ nanych z metali i ich stopów, a wiec lakiery, emalie, powloki galwaniczne, warstwy, nakladane droga metalizacji natryskowej, metoda wylewania itd., jak tez warstwy których struktura zmienia sie w zaleznosci od rodzaju stosowanej obróbki cieplnej na przyklad hartowania powierzchniowe¬ go lub cementacji.Stosowane obecnie sposoby pomiaru grubosci powlok wzglednie warstw ochronnych opieraja sie na pomiarze oporu elektrycznego w przypadku metali para- i diamagnetycznych. lub tez na po¬ miarze sil dzialajacych na odpowiednio uksztal¬ towane magnesy trwale wzglednie elektromagne¬ sy w przypadku materialów ferromagnetycznych.Skonstruowane na tych zasadach przyrzady, wzglednie inne znane przyrzady jak na przyklad warstwomierz „Elkometer" z ruchomym rdzeniem lub warstwomierz „Leptoskop" dzialajacy na za¬ sadzie sprzezenia magnetycznego wzglednie wars¬ twomierz Forstera „Izometr" dzialajacy na zasa¬ dzie pomiarów pradów wirowych, znajduja zasto¬ sowanie do mierzenia warstw diamagnetycznych 15 25 30 naniesionych na podloze magnetyczne. Pomiar ten moze byc wykonany tylko jako pomiar punktowy, wykonanie badan przy zmianie polozenia czujnika w sposób ciagly, napotyka na bardzo duze trud¬ nosci.Stosowane obecnie i opisane powyzej przyrzady nie sa przydatne do pomiaru warstw metalicznych rózniacych sie jedynie struktura od materialu, na który sa naniesione. Zwlaszcza gdy róznica ta wystepowalaby na drodze obróbki cieplnej lub cieplno—chemicznej.Urzadzenie wedlug wynalazku w odróznieniu od stosowanych obecnie umozliwia pomiar warstw rózniacych $ie od podloza materialu tylko struk¬ tura.Przedmiot wynalazku w postaci schematu urza¬ dzenia uwidoczniony jest na rysunku.Wlasciwymi elementami pomiarowymi urzadze¬ nia sa czujniki indukcyjne: czujnik kompensa¬ cyjny 1 oraz wlasciwy czujnik pomiarowy 2. Kazdy z czujników sklada sie z dwóch rdzeni 3 i 4 w czujniku pomiarowym, oraz 3* i 4' w czujniku kompensacyjnym, wykonanych z materialu ferro¬ magnetycznego, oddzielonych od siebie belka 5 oraz 5' sporzadzona z materialu nie posiadajacego Wlasnosci ferromagnetycznych. Na rdzeniu 3 i 3' kazdego z dwóch czujników 1 i 2 umieszczone sa uzwojenia magnesujace, zasilane równolegle z sie¬ ci pradu zmiennego, ewentualnie w celu uzyskania 5125851258 optymalnych warunków pomiaru za posrednic¬ twem autotransformatora 6.Napiecie pradu zasilajacego wplywa jedynie na wielkosc mierzonego efektu, nie ma jednak wplywu na zdolnosc przyrzadu do reagowania na zmiany mierzonych parametrów. Na rdzeniu 4 i 4* obyd¬ wóch czujników umieszczone jest uzwojenie po¬ miarowe, w którym indukuje sie SEM pochodzaca od zmiennego pola magnetycznego w rdzeniu 3 i 3' przechodzacego do rdzeni 4 i 4' poprzez material badany lub material stanowiacy baze porównaw¬ cza. Uzwojenia rdizeni 4 i 4' (uzwojenie odbiorcze) sa polaczone przeciwsobnie, co zabezpiecza przed otrzymaniem napiecia na wyjsciu, w wypadku gdy generowane w nich SEM sa równe. W przypadku umieszczenia czujnika 2 na elemencie posiadaja¬ cym na powierzchni warstwe o innych wlasno¬ sciach magnetycznych niz reszta materialu, rów-' nowaga napiec na uzwojeniach pomiarowych zo¬ staje zachwiana i na wyjsciu pojawia sie zmienne napiecie zalezne od grubosci warstwy badanej.Wskaznikiem tego napiecia moze byc oscylograf wzglednie miliwoltomierz. Po przylozeniu na plytki poziomo odchylajace napiecia z generatora pod¬ stawy czasu o czestotliwosci wyzszej niz 1000 Hz, a na plytki pionowo—odchylajace wypadkowego napiecia zalaczonych przeciwsobnie uzwojen po¬ miarowych, na ekranie oscylografu pojawi sie pas poziomy, tym szerszy im grubsza jest warstwa materialu o odmiennych wlasnosciach magnetycz¬ nych. Napiecie na plytki pionowo—odchylajace musi byc podane poprzez odpowiedni filtr sklada¬ jacy sie z kondensatora 7 i opornosci indukcyjnej 8.Czujnik o odpowiednio uksztaltowanych konców¬ kach umozliwia dowolne operowanie nimi na po¬ wierzchniach róznego ksztaltu, a przez zastosowa¬ nie odpowiednio gietkich kabli polaczeniowych uzyskuje sie pelna swobode manewrowania.Celem wyeliminowania bezposredniego sprzeze¬ nia elektromagnetycznego uzwojen magnesujacego i pomiarowego umieszczone sa na obydwu uzwoje¬ niach, ekrany z blachy ferromagnetycznej. Zmien¬ ny rozstaw rdzeni w obydwu czujnikach umozliwia ich dostosowanie do pomiaru grubosci warstw zmieniajacych sie w szerokich granicach. Czujniki odznaczaja sie duza odpornoscia mechaniczna i na¬ daja sie doskonale do zastosowania w praktyce przemyslowej na przyklad do pomiaru grubosci warstwy zahartowanej, przy hartowaniu powierzch¬ niowym. Latwosc obslugi urzadzenia i powtarzal¬ nosc otrzymywanych wyników oraz krótki czas trwania pomiaru stanowia dodatkowe zalety. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do pomiaru grubosci warstwy po¬ wierzchniowej o wlasnosciach magnetycznych innych niz wlasnosci podloza ferromagnetyczne¬ go, przy uzyciu czujników z uzwojeniem pomia¬ rowym i magnesujacym znamienne tym, ze po¬ siada oddzielne czujniki: kompensacyjny (1) i pomiarowy (2), których uzwojenia pomiarowe sa polaczone przeciwsobnie, przy czym sprzeze¬ nie magnetyczne rdzeni (3 i 4) lub (3* i 4') uzy¬ skuje sie odpowiednio przez material badany lub material bez warstwy powierzchniowej.
2. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze wyposazone jest w dodatkowa regulacje sprze¬ zenia elektromagnetycznego rdzeni (3) i (4) czuj¬ nika pomiarowego (2) oraz rdzeni (3') i (4') czuj¬ nika kompensacyjnego (1) polegajaca na zmia¬ nie odleglosci miedzy rdzeniami czujnika, co umozliwia zwiekszenie zakresu i czulosci po¬ miaru. Lub. Zakl. Graf. Zam. 609. 11.02.66. Nakl. 310 egz. PL