RU2222776C2 - Device measuring thickness of nonmagnetc materials - Google Patents

Device measuring thickness of nonmagnetc materials Download PDF

Info

Publication number
RU2222776C2
RU2222776C2 RU2000130335/11A RU2000130335A RU2222776C2 RU 2222776 C2 RU2222776 C2 RU 2222776C2 RU 2000130335/11 A RU2000130335/11 A RU 2000130335/11A RU 2000130335 A RU2000130335 A RU 2000130335A RU 2222776 C2 RU2222776 C2 RU 2222776C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thickness
ball
measurement
container
hall sensor
Prior art date
Application number
RU2000130335/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000130335A (en
Inventor
С.Л. Лучкин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ижевский мотозавод Аксион-Холдинг" Научно-техническое учреждение Инженерно-технический центр
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ижевский мотозавод Аксион-Холдинг" Научно-техническое учреждение Инженерно-технический центр filed Critical Открытое акционерное общество "Ижевский мотозавод Аксион-Холдинг" Научно-техническое учреждение Инженерно-технический центр
Priority to RU2000130335/11A priority Critical patent/RU2222776C2/en
Publication of RU2000130335A publication Critical patent/RU2000130335A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2222776C2 publication Critical patent/RU2222776C2/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology, measurement of thickness of plates, sheets, paper, leather, fabrics, plastic masses, nonmagnetic metals. SUBSTANCE: device measuring thickness of nonmagnetic materials has measurement head 9 and container 5. Container 5 housing ball 4 is centered relative to head by moving so that ball 4 appears to be in center of circle which center is located in geometrical center of plate 7. Magnetic dispersion flux Fs from magnet 8 closes through Hall sensor 1, measured material 11 and components 4 and 7. Value Fs depends on thickness of material 11. With change of thickness of measured material value of emf of Hall sensor 1, voltage across output of amplifier 2 and readings of indicator 3 change. EFFECT: increased measurement accuracy of device thanks to provision for more precise centering of ball relative of axis of measurement head. 1 dwg

Description

Устройство относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения толщины немагнитных материалов, в частности для измерения толщины пластин, листов, бумаги, кожи, тканей, пластмасс, немагнитных металлов. The device relates to the field of measurement technology and can be used to measure the thickness of non-magnetic materials, in particular for measuring the thickness of plates, sheets, paper, leather, fabrics, plastics, non-magnetic metals.

Известно устройство для измерения толщины стенки изделий из немагнитных материалов, содержащее неуравновешенный мост переменного тока, ферромагнитное тело и электромагниты постоянного тока (см. авт. св. СССР 750263, кл. G 01 B 7/06, заявлено 18.01.78, опубликовано 23.07.80). A device for measuring the wall thickness of products made of non-magnetic materials, containing an unbalanced bridge of alternating current, a ferromagnetic body and direct current electromagnets (see ed. St. USSR 750263, class G 01 B 7/06, claimed 18.01.78, published 23.07. 80).

Известное устройство малопригодно для измерения толщины мягких материалов из-за деформации измеряемого материала в месте соприкосновения его с шариком, имеет невысокую точность измерения. The known device is unsuitable for measuring the thickness of soft materials due to deformation of the measured material at the point of contact with the ball, has a low measurement accuracy.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для измерения толщины стенки изделий из немагнитных материалов, содержащее источник магнитодвижущей силы в виде постоянного магнита с наконечником из магнитострикционного материала на рабочем торце, вспомогательный ферромагнитный элемент, блок питания, блок измерения с датчиком Холла, блок регистрации (см. авт. св. СССР 1597521, кл. G 01 B 7/06, заявлено 25.11.88, опубликовано 07.10.90) - прототип. Closest to the claimed is a device for measuring the wall thickness of products made of non-magnetic materials, containing a source of magnetomotive force in the form of a permanent magnet with a tip of magnetostrictive material at the working end, an auxiliary ferromagnetic element, a power supply, a measurement unit with a Hall sensor, a registration unit (see ed. St. USSR 1597521, class G 01 B 7/06, claimed 11.25.88, published 07.10.90) - prototype.

Недостатком прототипа является ограниченный диапазон измеряемых величин, а также невысокая точность измерения при увеличении толщины измеряемого материала. The disadvantage of the prototype is the limited range of measured values, as well as the low measurement accuracy with increasing thickness of the measured material.

Для устранения этих недостатков в устройстве для измерения толщины неферромагнитных материалов, содержащем измерительную головку с магнитом и размещенным на нем датчиком Холла, сигнальные электроды которого через усилитель подключены к индикатору, а токовые - к выходам блока питания, вспомогательный элемент в виде ферромагнитного шарика, вспомогательный элемент помещен в контейнер с открытым для наблюдения окном, а дно контейнера выполнено в виде ферромагнитной пластины. To eliminate these shortcomings in a device for measuring the thickness of non-ferromagnetic materials, containing a measuring head with a magnet and a Hall sensor placed on it, the signal electrodes of which are connected through an amplifier to the indicator, and current electrodes to the outputs of the power supply, an auxiliary element in the form of a ferromagnetic ball, an auxiliary element placed in a container with a window open for observation, and the bottom of the container is made in the form of a ferromagnetic plate.

На чертеже представлена структурная схема заявляемого устройства. The drawing shows a structural diagram of the inventive device.

Устройство содержит датчик 1 Холла, сигнальные выходы которого через усилитель 2 (входы U1, U2) подключены к входу отсчетного индикатора 3, вспомогательный элемент 4, выполненный в виде ферромагнитного шарика, размещенный в контейнере 5, с открытым для наблюдения окном 6 и дном 7, выполненным из ферромагнитного материала. Постоянный магнит 8, имеющий форму усеченного конуса, с размещенным на нем датчиком 1 Холла образуют измерительную головку 9 устройства. Блок питания 10 своими выходами I1, I2 подключен к токовым выводам датчика 1 Холла. The device contains a Hall sensor 1, the signal outputs of which through an amplifier 2 (inputs U1, U2) are connected to the input of the reading indicator 3, an auxiliary element 4, made in the form of a ferromagnetic ball, is placed in the container 5, with the window 6 and the bottom 7 open for observation, made of ferromagnetic material. The permanent magnet 8, having the shape of a truncated cone, with the Hall sensor 1 located on it, forms the measuring head 9 of the device. The power supply 10 with its outputs I1, I2 is connected to the current terminals of the Hall sensor 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Объект измерения - неферромагнитную пластину 11 помещают между измерительной головкой 9 и контейнером 5. Затем контейнер 5 с расположенным в нем шариком 4 центрируют относительно головки, передвигая его таким образом, чтобы шарик оказался в центре круга, центр которого расположен в геометрическом центре пластины 7. При этом в силу наличия концентратора поля у магнита 8, выполненного в виде усеченного конуса, шарик всегда центрируется так, что оси шарика, датчика Холла и магнита совпадают несмотря на то, что измерительная головка 9 может быть скрыта от наблюдателя измеряемым материалом 11. При этом магнитный поток Фр рассеяния от магнита 8 замыкается через датчик 1 Холла, измеряемый материал 11 и вспомогательный элемент 4 и дно 7 контейнера 5. Значение Фр зависит от толщины материала 11. В соответствии с изменением толщины измеряемого материала изменяется значение ЭДС датчика 1 Холла, напряжение на выходе усилителя 2 и показание индикатора 3. Ферромагнитная пластина 7 - дно контейнера 5 - позволяет увеличить поток Фр рассеяния через датчик 1 при одинаковой толщине измеряемого материала, а значит и позволяет увеличить сигнал на выходе усилителя 2. Это дает возможность уменьшить погрешность измерения и расширить диапазон измеряемых величин в сторону их увеличения. The measurement object is a non-ferromagnetic plate 11 placed between the measuring head 9 and the container 5. Then the container 5 with the ball 4 located in it is centered relative to the head, moving it so that the ball is in the center of the circle, the center of which is located in the geometric center of the plate 7. When this, due to the presence of the field concentrator of magnet 8, made in the form of a truncated cone, the ball is always centered so that the axis of the ball, Hall sensor and magnet coincide despite the fact that the measuring head 9 can be the distance from the observer by the measured material 11. In this case, the magnetic flux Fr. the value of the EMF of the Hall sensor 1, the voltage at the output of the amplifier 2, and the indication of the indicator 3 change. The ferromagnetic plate 7 — the bottom of the container 5 — allows you to increase the flux of scattering through the sensor 1 with the same thickness of the measured material, and it means and allows you to increase the signal at the output of amplifier 2. This makes it possible to reduce the measurement error and expand the range of measured values in the direction of their increase.

Для обеспечения работоспособности устройства блок 10 питания может быть выполнен по схеме генератора стабильного тока (см. Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС. - М.: Мир, 1985, стр. 245, рис. 9.8). To ensure the operability of the device, the power supply unit 10 can be made according to the scheme of a stable current generator (see Falkenberry L. Application of operational amplifiers and linear ICs. - M .: Mir, 1985, p. 245, Fig. 9.8).

Таким образом, заявляемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает возможность более точного центрирования шарика относительно оси измерительной головки, что позволяет повысить точность измерения. Кроме того, применение в качестве дна контейнера ферромагнитной пластины позволяет увеличить диапазон измеряемых величин. Применение в устройстве контейнера для размещения шарика позволяет регулировать усилие прижима материала к головке, что расширяет область применения устройства для тех процессов, где усилие прижима регламентировано. Thus, the claimed device in comparison with the prototype provides the possibility of more accurate centering of the ball relative to the axis of the measuring head, which improves the accuracy of the measurement. In addition, the use of a ferromagnetic plate as the bottom of the container allows you to increase the range of measured values. The use of a container for placing the ball in the device allows you to adjust the pressure force of the material to the head, which expands the scope of the device for those processes where the pressure is regulated.

Claims (1)

Устройство для измерения толщины немагнитных материалов, содержащее измерительную головку с магнитом и размещенным на нем датчиком Холла, сигнальные электроды которого через усилитель подключены к индикатору, а токовые - к выходам блока питания, ферромагнитный элемент в виде шарика, располагаемого с противоположной стороны измеряемого материала, отличающееся тем, что ферромагнитный шарик помещен в контейнер с дном, выполненным в виде ферромагнитной пластины, и имеющим открытое для наблюдения окно.A device for measuring the thickness of non-magnetic materials, containing a measuring head with a magnet and a Hall sensor placed on it, the signal electrodes of which are connected through an amplifier to the indicator, and current electrodes to the outputs of the power supply, a ferromagnetic element in the form of a ball located on the opposite side of the measured material, which differs the fact that the ferromagnetic ball is placed in a container with a bottom made in the form of a ferromagnetic plate and having a window open for observation.
RU2000130335/11A 2000-12-04 2000-12-04 Device measuring thickness of nonmagnetc materials RU2222776C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130335/11A RU2222776C2 (en) 2000-12-04 2000-12-04 Device measuring thickness of nonmagnetc materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130335/11A RU2222776C2 (en) 2000-12-04 2000-12-04 Device measuring thickness of nonmagnetc materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000130335A RU2000130335A (en) 2003-03-20
RU2222776C2 true RU2222776C2 (en) 2004-01-27

Family

ID=32090157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000130335/11A RU2222776C2 (en) 2000-12-04 2000-12-04 Device measuring thickness of nonmagnetc materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2222776C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6211668B1 (en) Magnetic position sensor having opposed tapered magnets
US6304078B1 (en) Linear position sensor
KR20060060575A (en) Linear position sensor
US4498341A (en) Method and arrangement for sensing the acceleration of oscillating bodies
EP1977207B1 (en) Accurate pressure sensor
RU2222776C2 (en) Device measuring thickness of nonmagnetc materials
JPH11509638A (en) Hall effect non-contact position sensor
DE59304333D1 (en) Device for the contactless measurement of the axial position of a rotating body
JPS6344730Y2 (en)
US2827609A (en) Magnetic bridge gauge
SU1642407A1 (en) Device of contactless measurement of welding current
SU918800A1 (en) Device for measuring forces
SU712786A1 (en) Method of measuring ferromagnetic material parameters
SU847240A1 (en) Magnetic ferrite meter
RU139165U1 (en) SCANNING DEVICE FOR DETERMINING THE COERCITIVE FORCE OF FERROMAGNETIC PRODUCTS
RU108639U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE COERCITIVE FORCE OF FERROMAGNETIC PRODUCTS
SU725052A1 (en) Device for measuring magnetic flux of permanent magnets
JP2009121862A (en) Force sensor
SU1522132A1 (en) Apparatus for determining magnetostrictive properties of specimens
Lee et al. A planar vibratory gyroscope using electromagnetic force
JPS6011454Y2 (en) displacement detection device
JPS6151245B2 (en)
SU1645807A1 (en) Displacement measuring device
SU418816A1 (en) SENSOR FOR MEASURING MAGNETIC INDUCTION
JPH11166802A (en) Magnetic displacement detecting device

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20131114