RU2399870C1 - Method for continuous control of thickness and continuity of bimetal layer joints - Google Patents

Method for continuous control of thickness and continuity of bimetal layer joints Download PDF

Info

Publication number
RU2399870C1
RU2399870C1 RU2009123714/28A RU2009123714A RU2399870C1 RU 2399870 C1 RU2399870 C1 RU 2399870C1 RU 2009123714/28 A RU2009123714/28 A RU 2009123714/28A RU 2009123714 A RU2009123714 A RU 2009123714A RU 2399870 C1 RU2399870 C1 RU 2399870C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bimetal
thickness
layer
standard
inductor
Prior art date
Application number
RU2009123714/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Семененко (RU)
Дмитрий Владимирович Семененко
Анатолий Петрович Пудовкин (RU)
Анатолий Петрович Пудовкин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ"
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 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ" filed Critical Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ"
Priority to RU2009123714/28A priority Critical patent/RU2399870C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399870C1 publication Critical patent/RU2399870C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: bimetal is exposed to an alternating magnetic field of an inductor coil with a flat-topped core piece. A measuring inductor coil is placed with clearance on the side of the ferromagnetic layer of the bimetal and a standard inductor coil is placed on the side of the ferromagnetic layer of the standard. Secondary windings of the inductor coils are connected in series - anti-parallel. Primary windings of the inductor coils are powered by alternating current with frequency at which the effective depth of penetration of eddy-currents is less than the thickness of the measured bimetal layer. Two double-winding hand probe windings are used, which are placed with clearance on the opposite side of the bimetal and standard sample respectively. Secondary windings of the coils are connected in series - anti-parallel , and primary windings are powered by alternating current on at least two frequencies. The first frequency is selected such that penetration depth of eddy currents is less than thickness of the controlled bimetal layer and the second is such that the said depth is greater than the said thickness. Deviation of thickness of the second layer and continuity of the joint of bimetal layers from the standard are determined at the first and second frequencies respectively from change in voltage across the secondary winding of the measuring coil relative voltage of the secondary winding of the coil lying above the standard.
EFFECT: higher accuracy and broader functional capabilities.
1 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано для непрерывного контроля толщины и сплошности соединения слоев биметалла в технологическом процессе изготовления многослойных изделий.The invention relates to a control and measuring technique and can be used for continuous monitoring of the thickness and continuity of the connection of the bimetal layers in the manufacturing process of manufacturing multilayer products.

Известен способ контроля толщины металлических поверхностных слоев (А.С. СССР №1758413, G01В 7/00, G01N 27/90, 1990 г.), заключающийся в том, что на материал воздействуют переменным магнитным полем, измеряют индуктивным преобразователем на поверхности этого материала нормальную и тангенциальную составляющие указанного поля, определяют отношение сигналов этого преобразователя, переменное магнитное поле возбуждают по крайней мере на двух частотах индикатором с П-образным магнитопроводом, контактирующим полюсами с контролируемым материалом, нормальную составляющую поля измеряют на оси симметрии между указанными полюсами, тангенциальную составляющую измеряют под полюсом магнитопровода и определяют отношение указанных отношений на каждой из частот магнитного поля, по которому фиксируют толщину поверхностного слоя материала.A known method of controlling the thickness of metal surface layers (AS USSR No. 1758413, G01B 7/00, G01N 27/90, 1990), which consists in the fact that the material is exposed to an alternating magnetic field, measured by an inductive transducer on the surface of this material the normal and tangential components of this field are determined by the ratio of the signals of this transducer, an alternating magnetic field is excited at least at two frequencies by an indicator with a U-shaped magnetic circuit, the poles in contact with the material being controlled, normal th field component measured on the axis of symmetry between said poles tangential component measured under a magnetic pole and said determined ratio relationship at each of the frequencies of the magnetic field on which is fixed the thickness of the surface layer material.

Недостатками данного способа являются определение толщины только одного слоя двухслойных изделий, а также невозможность использования данного способа для бесконтактного контроля, что значительно снижает область применения и функциональные возможности.The disadvantages of this method are the determination of the thickness of only one layer of two-layer products, as well as the inability to use this method for contactless control, which significantly reduces the scope and functionality.

Известен также способ непрерывного контроля толщины слоев биметалла с ферромагнитным основанием (Патент РФ №2210058, G01В 7/06, G01N 27/90, 10.08.2003, Бюл.№22), заключающийся в том, что на биметалл воздействуют переменным магнитным полем, которое возбуждают индуктором с П-образным магнитопроводом, измерительный индуктор располагают с зазором со стороны ферромагнитного слоя биметалла, эталонный - со стороны ферромагнитного слоя эталона, причем вторичные обмотки индуктора включены последовательно-встречно, отклонение толщины ферромагнитного слоя биметалла от эталона определяют по изменению напряжения вторичной обмотки измерительного индуктора относительно напряжения вторичной обмотки эталонного индуктора.There is also known a method for continuously monitoring the thickness of the layers of bimetal with a ferromagnetic base (RF Patent No. 220058, G01B 7/06, G01N 27/90, 08/10/2003, Bull. No. 22), which consists in the fact that bimetal is exposed to an alternating magnetic field, which excited by an inductor with a U-shaped magnetic circuit, the measuring inductor is positioned with a gap on the side of the ferromagnetic layer of the bimetal, the reference on the side of the ferromagnetic layer of the standard, and the secondary windings of the inductor are connected in series with each other, the deviation of the thickness of the ferromagnetic layer is bimetal lla from the reference is determined by the voltage change of the secondary winding of the inductor relative to the measuring reference voltage secondary winding inductor.

Данный способ эффективнее предыдущего и позволяет расширить область применения при сохранении точности измерения толщины слоев биметалла, однако имеет ряд существенных недостатков, а именно:This method is more effective than the previous one and allows you to expand the scope while maintaining the accuracy of measuring the thickness of the layers of bimetal, however, it has a number of significant disadvantages, namely:

- недостаточная точность измерения толщины слоев биметалла в технологическом процессе изготовления многослойных изделий;- insufficient accuracy of measuring the thickness of the layers of bimetal in the manufacturing process of manufacturing multilayer products;

- невозможность контроля сплошности соединения слоев биметалла.- the inability to control the continuity of the connection of the bimetal layers.

Технический результат - повышение точности измерения слоев биметалла в технологическом процессе прокатки и расширение функциональных возможностей за счет контроля сплошности соединения слоев биметалла.EFFECT: increased accuracy of measurement of bimetal layers in the rolling process and expansion of functionality by controlling the continuity of the connection of the bimetal layers.

Технический результат достигается тем, что в способе, заключающемся в том, что на биметалл воздействуют переменным магнитным полем, которое возбуждают индуктором с П-образным магнитопроводом, измерительный индуктор располагают с зазором со стороны ферромагнитного слоя биметалла, эталонный - со стороны ферромагнитного слоя эталона, причем вторичные обмотки индуктора включены последовательно-встречно, отклонение толщины ферромагнитного слоя биметалла от эталона определяют по изменению напряжения вторичной обмотки измерительного индуктора относительно напряжения вторичной обмотки эталонного индуктора, первичные обмотки электромагнитов питаются переменным током от генератора такой частоты, когда эффективная глубина проникновения вихревых токов меньше, чем толщина измеряемого слоя биметалла, а также используют две двухобмоточные накладные катушки, которые располагают с зазором с противоположной стороны соответственно биметалла и эталонного образца, при этом вторичные обмотки включены последовательно-встречно, а первичные обмотки катушек питаются переменным током по крайней мере на двух частотах, причем первая частота выбирается такой, чтобы глубина проникновения вихревых токов была меньше толщины контролируемого слоя биметалла, а вторая - больше, отклонение толщины второго слоя и сплошность соединения слоев биметалла от эталона определяют соответственно на первой и второй частотах по изменению напряжения на второй обмотке измерительной катушки относительно напряжения вторичной обмотки катушки, расположенной над эталоном.The technical result is achieved by the fact that in the method consisting in the fact that the bimetal is exposed to an alternating magnetic field, which is excited by an inductor with a U-shaped magnetic circuit, the measuring inductor is placed with a gap on the side of the ferromagnetic layer of the bimetal, the reference on the side of the ferromagnetic layer of the reference, the secondary windings of the inductor are connected in series-counter, the deviation of the thickness of the ferromagnetic layer of the bimetal from the standard is determined by the change in the voltage of the secondary winding of the measuring ind ctor relative to the voltage of the secondary winding of the reference inductor, the primary windings of the electromagnets are supplied with alternating current from a generator of such a frequency when the effective penetration depth of the eddy currents is less than the thickness of the measured bimetal layer, and two double-winding patch coils are used, which have a bimetal with a gap on the opposite side and a reference sample, while the secondary windings are connected sequentially in the opposite direction, and the primary windings of the coils are powered by an alternating t com at least at two frequencies, and the first frequency is chosen so that the penetration depth of the eddy currents is less than the thickness of the controlled bimetal layer, and the second is greater, the deviation of the thickness of the second layer and the continuity of the connection of the bimetal layers from the reference are determined respectively at the first and second frequencies voltage change on the second winding of the measuring coil relative to the voltage of the secondary winding of the coil located above the standard.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ непрерывного контроля толщины и сплошности соединения слоев биметалла.The drawing shows a diagram of a device that implements a method for continuously monitoring the thickness and continuity of the connection of the layers of bimetal.

Устройство состоит из биметаллической полосы 1, эталона 2, двух индукторов, один из которых измерительный 3, а другой - эталонный 4. Вторичные обмотки индукторов 3 и 4 соединены последовательно-встречно, а первичные питаются переменным током от генератора 5 такой частоты, когда эффективная глубина проникновения вихревых токов меньше, чем толщина измеряемого слоя биметалла. В состав устройства входят выпрямитель 6, указатель отклонения толщины 7 и двухобмоточные накладные катушки - измерительная 8 и эталонная 9. Вторичные обмотки катушек 8 и 9 включены последовательно-встречно, а первичные обмотки катушек 8 и 9 питаются переменным током по крайней мере на двух частотах от генератора 10, при этом первая частота выбирается такой, чтобы глубина проникновения вихревых токов была меньше толщины контролируемого слоя биметалла, а вторая - больше. Так же в устройстве используют демодулятор 11, усилитель 12 и микропроцессорное устройство 13 для регистрации отклонения толщины и сплошности соединения слоев биметаллической полосы.The device consists of a bimetallic strip 1, reference 2, two inductors, one of which is measuring 3, and the other is reference 4. The secondary windings of the inductors 3 and 4 are connected in series and opposite, and the primary are powered by alternating current from the generator 5 of such a frequency, when the effective depth the penetration of eddy currents is less than the thickness of the measured layer of bimetal. The structure of the device includes a rectifier 6, a deviation indicator of thickness 7, and double-winding overhead coils - measuring 8 and reference 9. The secondary windings of coils 8 and 9 are connected in series and opposite, and the primary windings of coils 8 and 9 are supplied with alternating current at least at two frequencies from generator 10, while the first frequency is chosen such that the penetration depth of the eddy currents is less than the thickness of the controlled bimetal layer, and the second is greater. The device also uses a demodulator 11, an amplifier 12, and a microprocessor device 13 to register deviations in the thickness and continuity of the connection of the layers of the bimetallic strip.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Биметаллическая полоса 1 и эталон 2 намагничиваются с помощью П-образных электромагнитов измерительного 3 и эталонного индукторов 4 на фиксированной частоте генератором 5. Электромагниты установлены со стороны ферромагнитных слоев биметаллической полосы и эталона. В электромагните магнитная цепь замыкается измеряемой полосой, в эталонном - эталоном. Первичные обмотки электромагнитов питаются переменным током от генератора такой частоты, когда эффективная глубина проникновения вихревых токов меньше, чем толщина измеряемой полосы. Во вторичных обмотках электромагнитов возникают напряжения, которые пропорциональны толщинам измеряемого ферромагнитного основания биметалла и эталона. Вторичные обмотки соединены так, что их напряжение в схеме сравнения направлены навстречу одно другому. Так как напряжение, поступающее от вторичной обмотки эталонного электромагнита, постоянно, а напряжение от вторичной обмотки измерительного электромагнита, контролирующего толщину ферромагнитного слоя прокатываемой биметаллической полосы, меняется в зависимости от изменения этой толщины, то результирующее напряжение будет пропорционально отклонению толщины от заданной эталоном. Выпрямленный ток поступает на указатель 7 отклонения толщины ферромагнитного слоя биметаллической полосы от заданной толщины.The bimetallic strip 1 and the reference 2 are magnetized using the U-shaped electromagnets of the measuring 3 and the reference inductors 4 at a fixed frequency by the generator 5. The electromagnets are mounted on the side of the ferromagnetic layers of the bimetallic strip and the reference. In an electromagnet, the magnetic circuit is closed by a measured strip, in the reference - by the standard. The primary windings of electromagnets are supplied with alternating current from a generator of such a frequency when the effective penetration depth of the eddy currents is less than the thickness of the measured strip. In the secondary windings of electromagnets, voltages occur that are proportional to the thicknesses of the measured ferromagnetic base of the bimetal and the standard. The secondary windings are connected so that their voltage in the comparison circuit is directed towards one another. Since the voltage coming from the secondary winding of the reference electromagnet is constant, and the voltage from the secondary winding of the measuring electromagnet, which controls the thickness of the ferromagnetic layer of the rolled bimetallic strip, varies depending on the change in this thickness, the resulting voltage will be proportional to the deviation of the thickness from the specified reference. The rectified current flows to the pointer 7 deviations of the thickness of the ferromagnetic layer of the bimetallic strip from a given thickness.

Индуктивность электромагнитной системы равна:The inductance of the electromagnetic system is equal to:

Figure 00000001
Figure 00000001

где n - число витков;where n is the number of turns;

lж и lв - соответственно длины магнитопровода и воздушного зазора;l W and l in - respectively, the length of the magnetic circuit and the air gap;

Sж и Sв - сечения магнитопровода и воздушного зазора;S W and S in - section of the magnetic circuit and the air gap;

µж и µв - магнитные проницаемости железа и воздуха;µ W and µ in - magnetic permeability of iron and air;

Рж - потери в магнитопроводе, пронизываемом магнитным потоком Ф;R f - losses in the magnetic circuit penetrated by the magnetic flux f ;

ω - угловая частота.ω is the angular frequency.

Так как для подкоренного выражения в вышеприведенной формуле справедливо положение:Since for the radical expression in the above formula, the following holds:

Figure 00000002
Figure 00000002

то с незначительной погрешностью можно считать, что индуктивность системы равна:then with a slight error, we can assume that the inductance of the system is equal to:

Figure 00000003
Figure 00000003

Учитывая, что магнитная проницаемость железа равна µж=7000-7500, а воздуха µв=1, т.е.Given that the magnetic permeability of iron is µ W = 7000-7500, and air µ in = 1, i.e.

Figure 00000004
Figure 00000004

можно принятьcan take

Figure 00000005
Figure 00000005

Полное сопротивление обмотки вычисляется по известной формуле:The total resistance of the winding is calculated by the well-known formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

где R - активное сопротивление обмотки катушки.where R is the active resistance of the coil winding.

На практике активное сопротивление обмотки R значительно меньше индуктивного ωL, поэтому в расчетах активное сопротивление не учитывается. По измеренным значениям напряжения U и тока I вычисляется полное сопротивлениеIn practice, the active resistance of the winding R is much less than the inductive ωL, therefore, the active resistance is not taken into account in the calculations. Based on the measured values of voltage U and current I, the impedance is calculated

Figure 00000007
Figure 00000007

а затем и индуктивностьand then inductance

Figure 00000008
Figure 00000008

отсюда получаем зависимость толщины воздушного зазора от изменения напряжения, возникающего на катушке:from here we obtain the dependence of the thickness of the air gap on the change in voltage occurring on the coil:

Figure 00000009
Figure 00000009

Двухобмоточные накладные катушки - измерительная 8 и эталонная 9 располагают с зазором с противоположной стороны соответственно полосы биметалла 1 и эталонного образца 2. Вторичные обмотки катушек 8, 9 включены последовательно-встречно, а первичные обмотки катушек питаются переменным током от генератора, по крайней мере на двух частотах, причем первая частота выбирается такой, чтобы глубина проникновения вихревых токов была меньше толщины контролируемого слоя биметалла, а вторая - больше.Double-winding overhead coils - measuring 8 and reference 9 are positioned with a gap on the opposite side of the strip of bimetal 1 and reference sample 2 respectively. The secondary windings of the coils 8, 9 are connected in series and opposite, and the primary windings of the coils are supplied with alternating current from the generator, at least two frequencies, and the first frequency is chosen so that the penetration depth of the eddy currents is less than the thickness of the controlled bimetal layer, and the second is greater.

Синусоидальный ток первой частоты, действующий в возбуждающих (первичных) обмотках измерительной и эталонной накладных катушек, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электропроводящем верхнем слое биметаллической полосы. Эти вихревые токи затухают по мере проникновения вглубь исследуемого объекта. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на вторичные обмотки измерительной 8 и эталонной 9 катушек, наводя в них эдс, которые пропорциональны толщинам измеряемого верхнего слоя биметалла и эталона. Напряжение эталонной катушки так же постоянно, а напряжение измерительной катушки, контролирующее толщину верхнего слоя биметаллической полосы, меняется в зависимости от изменения этой толщины. Результирующий сигнал подается на демодулятор 11, на выходе которого создается выпрямленное напряжение, пропорциональное по величине отклонению толщины слоя биметалла от заданной эталоном. Выпрямленный и усиленный сигнал усилителем 12 подается на вход микропроцессорного устройства 13, где и регистрируется отклонение толщины.The sinusoidal current of the first frequency, acting in the exciting (primary) windings of the measuring and reference overhead coils, creates an electromagnetic field that excites eddy currents in the electrically conductive upper layer of the bimetallic strip. These eddy currents decay as they penetrate deep into the investigated object. The electromagnetic field of eddy currents acts on the secondary windings of the measuring 8 and reference 9 coils, inducing emfs in them, which are proportional to the thicknesses of the measured upper layer of bimetal and reference. The voltage of the reference coil is also constant, and the voltage of the measuring coil, which controls the thickness of the upper layer of the bimetallic strip, varies depending on the change in this thickness. The resulting signal is fed to the demodulator 11, the output of which creates a rectified voltage proportional to the deviation of the thickness of the bimetal layer from the specified standard. The rectified and amplified signal by the amplifier 12 is fed to the input of the microprocessor device 13, where the thickness deviation is recorded.

Величина глубины проникновения δ вихревых токов используемой частоты в материал слоя рассчитывается по известной формуле:The value of the penetration depth δ of eddy currents of the used frequency in the layer material is calculated by the well-known formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

где ω - круговая частота тока возбуждения; µа - абсолютная магнитная проницаемость слоя материала; σ - удельная электропроводность материала. Расчеты показывают, что, например, при частоте тока возбуждения 10 МГц на глубине материала h=1δ вихревые токи затухают ~ до 37%, при h=2δ до 13,5%, а при h=3δ до 5%. Это значит, что при толщине полосы h<δ более 37% вихревых токов будет проникать через полосу, тем самым снижая чувствительность устройства, что приведет к невозможности замера покрытий в десятые доли мкм, а также к невозможности замера сплошности соединений слоев биметалла на второй частоте. Для повышения чувствительности устройства выбирают такую частоту питающего тока, чтобы глубина проникновения вихревых токов δ не превышала

Figure 00000011
. Так при
Figure 00000012
только 0,7% возбуждаемых вихревых токов проникают через исследуемый слой, а 99,3% - нет. При таком исполнении увеличивается чувствительность устройства и появляется возможность измерения толщины слоя биметалла в сотые доли мкм, что повышает точность измерения, а также возможность измерения сплошности соединения слоев биметалла на второй частоте.where ω is the circular frequency of the excitation current; µ a is the absolute magnetic permeability of the material layer; σ is the electrical conductivity of the material. Calculations show that, for example, at an excitation current frequency of 10 MHz at a material depth h = 1δ, eddy currents decay ~ up to 37%, at h = 2δ up to 13.5%, and at h = 3δ up to 5%. This means that with a strip thickness h <δ, more than 37% of eddy currents will penetrate through the strip, thereby reducing the sensitivity of the device, which will lead to the impossibility of measuring coatings in tenths of a micron, as well as to the impossibility of measuring the continuity of the connections of the bimetal layers at the second frequency. To increase the sensitivity of the device, a frequency of the supply current is chosen such that the penetration depth of the eddy currents δ does not exceed
Figure 00000011
. So with
Figure 00000012
only 0.7% of the excited eddy currents penetrate the studied layer, while 99.3% do not. With this design, the sensitivity of the device increases and it becomes possible to measure the thickness of the bimetal layer in hundredths of a micron, which increases the accuracy of the measurement, as well as the ability to measure the continuity of the connection of the bimetal layers at the second frequency.

Для измерения сплошности слоев биметалла глубину проникновения вихревых токов выбирают больше, чем толщина слоя, т.е. δ>h. Синусоидальный ток второй частоты, действующий в возбуждающих (первичных) обмотках измерительной 8 и эталонной 9 катушек, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электропроводящем верхнем слое биметаллической полосы. Эти вихревые токи затухают по мере проникновения вглубь исследуемого объекта. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на вторичные обмотки измерительной 8 и эталонной 9 катушек, наводя в них эдс, которые пропорциональны изменению сплошности соединения слоев биметалла и эталона. Напряжение эталонной катушки так же постоянно, а напряжение измерительной катушки, контролирующее сплошность соединения слоев биметаллической полосы, меняется в зависимости от изменения сплошности соединения слоев и толщины слоя биметалла. Результирующий сигнал подается на демодулятор 11, на выходе которого создается выпрямленное напряжение, пропорциональное по величине изменению сплошности соединения слоев и толщины биметалла от заданной эталоном. Выпрямленный и усиленный сигнал усилителем 12 подается на вход микропроцессорного устройства 13, где сравниваются сигналы на первой и второй частотах, и по разности напряжений судят об изменении сплошности соединения слоев биметалла.To measure the continuity of the bimetal layers, the penetration depth of the eddy currents is chosen greater than the layer thickness, i.e. δ> h. A sinusoidal current of the second frequency, acting in the exciting (primary) windings of the measuring 8 and reference 9 coils, creates an electromagnetic field that excites eddy currents in the electrically conductive upper layer of the bimetallic strip. These eddy currents decay as they penetrate deep into the investigated object. The electromagnetic field of eddy currents acts on the secondary windings of the measuring 8 and reference 9 coils, inducing emfs in them, which are proportional to the change in the continuity of the connection of the bimetal and reference layers. The voltage of the reference coil is also constant, and the voltage of the measuring coil, which controls the continuity of the connection of the layers of the bimetal strip, varies depending on changes in the continuity of the connection of the layers and the thickness of the bimetal layer. The resulting signal is supplied to the demodulator 11, the output of which creates a rectified voltage proportional to the change in the continuity of the connection of the layers and the thickness of the bimetal from a given standard. The rectified and amplified signal by the amplifier 12 is fed to the input of the microprocessor device 13, where the signals at the first and second frequencies are compared, and the change in the continuity of the connection of the bimetal layers is judged by the voltage difference.

Таким образом, отклонение толщины второго слоя и сплошность соединения слоев биметалла от эталона определяют соответственно на первой и второй частотах по изменению напряжения на второй обмотке измерительной катушки относительно напряжения вторичной обмотки катушки, расположенной над эталоном.Thus, the deviation of the thickness of the second layer and the continuity of the connection of the bimetal layers from the reference are determined, respectively, at the first and second frequencies by the voltage change at the second winding of the measuring coil relative to the voltage of the secondary winding of the coil located above the reference.

Для проверки работоспособности предлагаемого технического решения на АО ЗПС (г.Тамбов) на линии рулонного производства биметаллической полосы размерами по толщине (1,9-4,5) мм с антифрикционным слоем АО - 10, АО - 20-1, проводились измерения толщины и сплошности соединения слоев биметалла в процессе прокатки, погрешность измерения при этом не превысила 3,0%.To test the operability of the proposed technical solution at ZPS AO (Tambov), on a roll production line of a bimetallic strip with dimensions of thickness (1.9-4.5) mm with an antifriction layer AO-10, AO-20-1, thickness measurements were carried out and continuity of the connection of the bimetal layers during the rolling process, the measurement error in this case did not exceed 3.0%.

Claims (1)

Способ непрерывного контроля толщины и сплошности соединения слоев биметалла, заключающийся в том, что на биметалл воздействуют переменным магнитным полем, которое возбуждают индуктором с П-образным магнитопроводом, измерительный индуктор располагают с зазором со стороны ферромагнитного слоя биметалла, эталонный - со стороны ферромагнитного слоя эталона, причем вторичные обмотки индукторов включены последовательно - встречно, отклонение толщины ферромагнитного слоя биметалла от эталона определяют по изменению напряжения вторичной обмотки измерительного индуктора относительно напряжения вторичной обмотки эталонного индуктора, отличающийся тем, что первичные обмотки индукторов питаются переменным током от генератора такой частоты, когда эффективная глубина проникновения вихревых токов меньше, чем толщина измеряемого слоя биметалла, а также используют две двухобмоточные накладные катушки, которые располагают с зазором с противоположной стороны соответственно биметалла и эталонного образца, при этом вторичные обмотки включены последовательно - встречно, а первичные обмотки катушек питаются переменным током, по крайней мере, на двух частотах, причем первая частота выбирается такой, чтобы глубина проникновения вихревых токов была меньше толщины контролируемого слоя биметалла, а вторая - больше, отклонение толщины второго слоя и сплошность соединения слоев биметалла от эталона определяют соответственно на первой и второй частотах по изменению напряжения на второй обмотке измерительной катушки относительно напряжения вторичной обмотке катушки, расположенной над эталоном. A method for continuously monitoring the thickness and continuity of the connection of the bimetal layers, namely, that the bimetal is exposed to an alternating magnetic field, which is excited by an inductor with a U-shaped magnetic circuit, the measuring inductor is positioned with a gap on the side of the ferromagnetic layer of the bimetal, the reference on the side of the ferromagnetic layer of the reference, moreover, the secondary windings of the inductors are connected in series - counter, the deviation of the thickness of the ferromagnetic layer of the bimetal from the standard is determined by the change in voltage of the secondary windings of the measuring inductor relative to the voltage of the secondary winding of the reference inductor, characterized in that the primary windings of the inductors are supplied with alternating current from the generator of such a frequency, when the effective penetration depth of the eddy currents is less than the thickness of the measured layer of bimetal, and they also use two double-winding patch coils, which are located with the gap on the opposite side, respectively, of the bimetal and the reference sample, while the secondary windings are connected in series - counter, and The egg windings of the coils are supplied with alternating current at least at two frequencies, the first frequency being chosen such that the penetration depth of the eddy currents is less than the thickness of the bimetal layer being monitored, and the second is larger, the deviation of the thickness of the second layer and the continuity of the connection of the bimetal layers from the standard are determined respectively, at the first and second frequencies according to the voltage change at the second winding of the measuring coil relative to the voltage of the secondary winding of the coil located above the standard.
RU2009123714/28A 2009-06-22 2009-06-22 Method for continuous control of thickness and continuity of bimetal layer joints RU2399870C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123714/28A RU2399870C1 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Method for continuous control of thickness and continuity of bimetal layer joints

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123714/28A RU2399870C1 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Method for continuous control of thickness and continuity of bimetal layer joints

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2399870C1 true RU2399870C1 (en) 2010-09-20

Family

ID=42939278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009123714/28A RU2399870C1 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Method for continuous control of thickness and continuity of bimetal layer joints

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399870C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647180C1 (en) * 2017-03-15 2018-03-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Coating thickness measuring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647180C1 (en) * 2017-03-15 2018-03-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Coating thickness measuring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101532555B1 (en) Fault detection for laminated core
US4593244A (en) Determination of the thickness of a coating on a highly elongated article
JP5156432B2 (en) Eddy current sample measurement method and eddy current sensor
JP2639264B2 (en) Steel body inspection equipment
US4079312A (en) Continuous testing method and apparatus for determining the magnetic characteristics of a strip of moving material, including flux inducing and pick-up device therefor
RU2399870C1 (en) Method for continuous control of thickness and continuity of bimetal layer joints
JP2001318080A (en) Detection coil and inspecting device using the same
JPS6352345B2 (en)
CN109541507B (en) Single-sheet permeameter for detecting performance of oriented silicon steel sheet, detection device and detection method
Aihara et al. Measurement of local vector magnetic properties in laser scratched grain-oriented silicon steel sheet with a vector-hysteresis sensor
JPH05281063A (en) Measuring device for tension of steel material
US11692969B2 (en) Apparatus and method for measuring magnetic properties of a ferromagnetic endless belt
JP2005031014A (en) Magnetic sensor
EP0135204A2 (en) Measuring device for surface and subsurface defects in metal bodies above the Curie temperature
JP2012078349A (en) Pulse excitation type inspection device, and pulse excitation type inspection method
RU2210058C1 (en) Method for continuous control of thickness of layers of bimetal with ferromagnetic base
RU2590940C1 (en) Through-type eddy current converter
KR20100003808A (en) Reversible magnetic permeability measurement apparatus
JP2005315732A (en) Instrument for measuring displacement of ferromagnetic body
Zheng et al. Optimization design of alternating current field measurement inducer
RU2592727C1 (en) Method to determine relative magnetic permeability of ferromagnetic components
Beckley Continuous power loss measurement with and against the rolling direction of electrical steel strip using nonenwrapping magnetisers
RU2313065C1 (en) Mode of continuous control of the layers of the four-layered metalfluoraplastic material, porosity of its metallic frame and concentration of the components in the fourth layer
KR100270114B1 (en) Method and apparatus for distortion of hot metal plate
JPH032588A (en) Nondestructive detecting device for buried conductor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110623