SU1044962A1 - Способ измерени толщины провод щего сло издели - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ ИЗДЕЛИЯ путем измерени  отношени  активной и реактивной составл ющих сигнала с вихретокового параметрического преобразовател , включенного В резонанс ный контур, отличающийс тем, что, с целью повышени  точнос ти контрол ,резонансный контур настраи- вают в отсутствии издели  до значени  реактивной составл ющей его полного сопротивлени  Хо равной .05w(U(,w2«i, а частоту питани  преобразовател  выбирают так, чтобы глубина h проникновени  электромагнитного пол  в изделие не превышала и , где U - кругова  частота питани ; ( Up - магнитна  проницаемость вакуума; W - количество витков преобразовател ; а - радиус преобразовател ; § с1 - минимсшьна  толщина измер емого провод щего сло .

Description

Изобретение относитс  к контрол но-измерительной технике и может выть использовано дл  измерени  то щины провод щих слоев на диэлектри ческой и металлической основах. Известен способ измерени  параметров электропровод щих изделий на основе .вихретоковых датчиков с частичной отстройкой от зазора при помощи дополнительного компексационного напр жени , регулируемо го фазовращателем, включенншлМ в цепь обратной св зи l , В данном способе отстройка от за зора осуществл етс  в узко ограниченных пределах- изменени  свойств издели .ч Наиболее близким к. предлагаемому по технич;еской сущности  вл етс способ измерени  толщины провод щего сло  издели  путем измерени  отношени  активной и реактивной составл к цих сигнала с вихретокового параметрического преобразовател , включенного, в резонансный контур з . Недостатком известного способа  вл етс  сложность функционального преобразовани  сигналов, пропорцио нальных активной и реактивнЪй составл ющим вносимого сопротивлени  в преобразователь, требующа  сложных конструкций Устройств, реализующих способ. Способ также не обес печивает отсройку от зазора при измерении толщины слоев на метал.лИ ческой основе. Цель изобретени  - повышение точ ности контрол  измерени  то.ггщины сл ев путем отстройки от изменени  зазора между изделием и.преобразовате лем . Поставленн а  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  толй1ины провод щего сло  издели  путем измерени  отношени  активной и реактивной составл ющих сигнала е вихретокового параметрического гцэеобразовател , включенного в резонансный контур, резонансный кон-. тур настраивают в отсутствии издели до значени  реактивной составл квдей его полного сопротивлени  Ко , равно ,05cjfUoW a, а частоту питани  преобразовател  в бирают так, чтобы глубина h проникновени  электромагнитного пол  в изделие не превышала н h fO-d, где 00 кругова  частота питани ; fUo - магнитна  проницаемость вакуума ; W - количество витков преобразо вател ; а - ращиус преобразовател ; d - минимальна  толщина измер е мого провод щего сло . На чертеже представлена блок-схема устройства, реализуквдего способ измерени  толщины провод щего сло  издели . Устройство содержит генератор 1 качающейс  частоты, измерительный мост 2 с контурами, блок 3 сравнени  величины продетектированного по высокой частоте с эталонным напр жением , блок 4 эталонного напр жени . Измерительный мост 2 состоит из индуктивностей преобразовател  L 1 и компенсационной катушки L 2,подстроечных резонасных емкостей С 1 и С 2, подстроечного активного сопро .тивлени  R моста, образцовых сопротивлений RO плеч моста. Принцип работы устройства основан на том, что среднюю частоту (о генератора 1 без качани  (jfc/ico) выбирают так, чтобы глубинаЬ проникновени  электромагнитного пол  в материал измер емого сло  не превышала радиуса датчика, деленного на 50, и минимальной толщины покрыти на 10, Таким образом выбираетс  режим работы вихретокового накл дного преобразова.тел  на известной кри-) вой изменени  составл ющих вносимого в преобразователь сопротивлени  от толщины покрыти , при этом от толщины покрыти  зависит главным образом активна  составл юща  вносимого в преобразователь сопротивлени . Все эти кривые пересекаютс  дл  различных зазоров при значени х реактивной составл ющей вносимого сопротивлени  x.0, Тйким образом, если перенести начало координат кривых- в точку -0,05c)jJJoaw и затем разделить сигнал пр мо пропорциональный активной составл ющей вносимого сопротивлени  Кэд на сигнал пр мо пропорциональный преобразованной реактивной составл ющей Xj i.-+0,05(J(UoalW,пoлyчим желаемую отстройку от сильных вариаций зазора при работе на ветв х кривых, После выбора рабочей частоты питани  отстройка от зазора достигаетс  путем Настройки резонансного кон тура с параметрическим преобразователем следующим образом. Настраивают контур с преобразователем при помощипеременного конденсатора С1 в резонанс на рабочей частоте. Затем рассматривают контур до значени  реактивной составл ющей его полного сопротивлени  равной Хр 0,05a)(Ueavv l20%. При помощи подстроечного сопротивлени  R и конденсатора С 2 уравновешивают мост на частотеUQ,Подают модул цию на генератор 1 качающейс  частотыСдЗо+Л«, После перемещени  на

преоСрлзователь измер емого образца I на выходе моста образуетс  промоду .лированный по амплитуде ВЧ сигнал. Амплитуда в минимуме выходного сигнала пропс циональна величине

и «.-iin-

и не зависит от вариации зазора между преобразователем и измер етн покрытием. Выходной сигнал подаетс  на блок сравнени  вел чи к м ,нимума с эталонным напр жением блока 4.

Таким образом, предлагаемой способ позвол ет достигнуть хорсзшей от стройки от зазора при аначительном изменении его величины,когда толцнна контролируемого провод щего Ьлой . издели  измер етс  в &1ирЬком диайазоне .

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ ИЗДЕЛИЯ путем измерения отношения активной и реактивной составляющих сигнала с вихретокового параметрического преобразователя, ный контур, тем, что, с включенного В резонансотличающийся целью повышения точности контроля,резонансный контур настраи-^{1 !}вают в отсутствии изделия до значения реактивной составляющей его полного сопротивления х_о , равной y₀=O.OSco(u₀w'²a, а частоту питания преобразователя выбирают так, чтобы глубина h проникновения электромагнитного поля в изделие не превышала hi α/50 и hi 40-d , где ω — круговая частота питания; [и₀ — магнитная проницаемость вакуума;

   \Ν — количество витков преобразователя; а - радиус преобразователя; J — минимальная толщина измеряемого проводящего слоя.

   (Л с