SU108916A1

SU108916A1 - Device for measuring the thickness of non-magnetic coatings applied to products made of magnetic materials

Info

Publication number: SU108916A1
Application number: SU455576A
Authority: SU
Inventors: А.М. Эльгард
Original assignee: А.М. Эльгард
Priority date: 1955-12-23
Filing date: 1955-12-23
Publication date: 1956-11-30

Description

Предметом изобретени вл етс прибор дл измерени толщины немагнитных иокрытий, нанесенных на издели из магнитных материалов.The subject of the invention is a device for measuring the thickness of non-magnetic coatings applied to articles made of magnetic materials.

Известны ириборы дл указанной цели, содержащие Т-образный или стержнеобразный датчик трансформаторного типа с дифференциально включенными вторичными обмотками .Known instruments for this purpose, containing a T-shaped or rod-shaped sensor of transformer type with differentially connected secondary windings.

Отличительна особенность описываемого ниже устройства заключаетс в применении в нем экрана в виде стального стержн , устанавливаемого параллельно стержню Тобразного датчика на некотором от пего рассто нии, или в виде разрезанного по образующей стального цилиндра, внутри которого помещаетс стержнеобразный датчик.A distinctive feature of the device described below is the use of a screen in it in the form of a steel rod installed parallel to the stem of a T-shaped sensor at some distance from it, or in the form of a steel cylinder cut along the generatrix, inside which a rod-shaped sensor is placed.

Благодар применению упом нутых выще экранов обеспечиваетс экранирование датчика от вли ни краевого эффекта.By using the screens mentioned above, the sensor is shielded from the influence of the edge effect.

Кроме того, в предложеннол устройстве применена корректирующа обмотка, расположенна на экране датчика р дом с измерительной и индуктирующа в ней добавочную Э.Д.С., компенсирующую вли ние магнитной проницаемости и толщины при установке датчика на непокрытый участок провер емого издели .In addition, in the proposed device, a correction winding is applied, located on the sensor screen next to the measuring one and inducing an additional DDS in it, compensating for the effect of magnetic permeability and thickness when the sensor is installed on the uncovered area of the tested product.

На фиг. 1 изображена принципиальна электрическа схема прибора; на фиг. 2 - Т-образный датчик; на фиг. 3 - стержнеобразный датчик; на фиг. 4 - сечение по АА экранирующего цилиндра.FIG. 1 shows the basic electrical circuit of the device; in fig. 2 - T-shaped sensor; in fig. 3 - rod-shaped sensor; in fig. 4 - section according to AA shielding cylinder.

В качестве чувствительного к толщине элемента в устройстве применен Т-образный (фиг. 2) или стержнеобразный (фиг. 3) датчик /, на конце которого находитс контактирующий шарик 2.A T-shaped (Fig. 2) or rod-shaped (Fig. 3) sensor /, at the end of which there is a contacting ball 2, is used as a thickness-sensitive element in the device.

Дл экранировки датчика от вли ни краевого эффекта, возникающего при измерени х на кра х издели или вблизи выступающих частей , применен стальной экран, выполненный в виде стержн 3 (фиг. 2), устанавливаемый параллельно стержню датчика на некотором от него рассто нии, или цилиндр 3 (фиг. 3) , разрезанный по образующей дл подавлени вихревых токов.To shield the sensor from the influence of the edge effect that occurs when measuring at the edges of the product or near the protruding parts, a steel screen made in the form of a rod 3 (Fig. 2), installed parallel to the sensor rod at some distance, or a cylinder is used. 3 (FIG. 3), cut along the formation to suppress eddy currents.

В датчике имеетс первична обмотка 4 (li), измерительна обмотка (1 ) компенсационна обмотка ) и корректирующа обмотка 7(1-2). Обозначени в скобках относ тс к электрической схеме прибора, изображенной на фиг. 1.The sensor has a primary winding 4 (li), a measuring winding (1) compensation winding) and a correction winding 7 (1-2). The designations in brackets refer to the electrical circuit of the device shown in FIG. one.

Первична обмотка датчика питаетс от сети 220, 110 вольт через попонижающий стабилизированный трансформатор, состо щий из трансформатора Тр, емкости С| и сопротивлени Rs.The primary winding of the sensor is powered from the mains 220, 110 volts through a downstream stabilized transformer consisting of transformer Tr, capacitance C | and resistances Rs.

Вторичные обмотки датчика - измерительна и компенсационна - подключены по дифференциальной схеме через выпр мительные столбики В к указывающему прибору Г.The secondary windings of the sensor — measuring and compensation — are connected in a differential circuit via rectifying posts B to indicating device G.

Действие прибора основано на изменении индуктируемой э.д.с. в измерительной обмотке „ магнитным потоком, охватывающим эту обмотк ). Величина потока мен етс в зависимости от толщины покрыти и, что отмечаетс указываюищм прибором , градуированным в микронах. Указывающий прибор щуитироваи сопротивлени ми Ri, позвол ющ,ими устанавливать необходимые пределы измерени . Переход от одного диапазона измерени к другому осуществл етс переключателем /7. Э.д.с. в измерительной обмотке Е зависит не только от толщины сло немагнитного покрыти , fro также 1 от магнитной проницаемости издели 9 и от его толии1ны. Она достигает максимального значени при отсутствии покрыти на изделии с наибольшей магнитной проницаемостью и уменьшаетс по мере роста толщины покрыти по гипербо.чическому закону, стрем сь к посто нному значению Е , получающемус при датчике, удаленном от издели .The device is based on the change in induced emf. in the measuring winding “by the magnetic flux encompassing this winding). The magnitude of the flux varies with the thickness of the coating and, as indicated by a device, graduated in microns. The pointing device shows the resistance of the resistors Ri, allowing them to set the necessary measurement limits. The transition from one measurement range to another is made with the / 7 switch. Emf in the measuring winding, E depends not only on the thickness of the nonmagnetic coating, fro also 1 on the magnetic permeability of the product 9 and on its thickness. It reaches its maximum value when there is no coating on the product with the highest magnetic permeability and decreases as the coating thickness increases according to a hyperbolic law, tends to a constant value E, which is obtained with the sensor removed from the product.

Дл исключени вли ни магнитной проницаемости и издетн в приборе применена корректирующа обмотка, расиоложенпа на экранирующем стержне и;;и цилиндре р дом с измерительной обмоткой .To eliminate the influence of magnetic permeability, a correction winding is applied in the device, located on the shielding rod and ;; and in the cylinder next to the measuring winding.

Корректируюи.1а обмотка питаетс от понижаюп1;его трансфооматора и индуктирует в измерительную обмотку некоторую добавочную электродвижущую силу /:,. .The corrected winding is powered from the down1; its transformer and induces into the measuring winding some additional electromotive force:,. .

Электродвижун а сила Е ,. зависит от толщины покрыти . Она достигает максимальной величины при установке датчика на непокрытый участок издели , поскольку при этом имеетс наибольша магнитна св зь между корректирующей и измерите .пьной обмотками, и уменьщаетс по гиперболическом} закону по мере увеличени толн;ины покрыти до весьма малой величины.Electromotive force E,. depends on the thickness of the coating. It reaches a maximum value when the sensor is installed on an uncovered part of the product, since it has the greatest magnetic coupling between the corrective and measured power windings, and decreases according to hyperbolic law as the wave grows;

При согласованном В1 :лючении первичной н корректирующей обмоток э.д.г. в измерительной обмотке рави етс :With an agreed B1: switching on the primary n of the corrective windings of the edd in the measuring winding:

/.- - р 4-f/.- - p 4-f

.( -ц 1 лгде Е ,/ - электродвижуща сила, индуктируема пС))в 1чной обмоткой. (-c 1 lgde E, / - electromotive force, induced by PS)) in 1-hour winding.

Величина Е 11егулируетс в широких пределах сопротивлением и устанавливаетс такой, чтобы э.д.с. в измерительной обмотке Е „ при отсутствии покрыти была одна и та же дл изделий из разных магнитных материалов с разной толщиной. Это дает возможность исключить вли 1И1е магнитной проницаемости и толщины изделий при помощи одной простой регулировки-установки за.данного значени э.д.с. в из.мерительной обмотке Е „ регулировочным сопротивлением 2 прп датчике, контактирук )Н1им с непокрытым изделием .The value of E 11 is regulated over a wide range by resistance and is set such that the emf. in the measuring winding E ", in the absence of a coating, it was the same for products made of different magnetic materials with different thicknesses. This makes it possible to eliminate the influence of magnetic permeability and thickness of products using one simple adjustment-installation for the given emf value. in the measuring winding E „adjusting resistance 2 prp sensor, contact) N1im with an uncoated product.

При такой установке кривые зависимости Е „ от толщины покрыти дл разных магнитных материалов с разной толщиной магнитной основы совмест тс , поскольку они имеют по две обишх точки, одну - соответствующую нулсво толщине покрыти , т. е. установке датчика на непокрытую деталь, и вторую соответствующую бесконечно большой толни-ше, т. е. при датчике, удаленном от провер емой детали, так как при этом добавочна э.д.с. Е , шдуктируема корректирующей обмоткой , становитс практически равной нулю, а EU становитс равной посто нной величине ,/. Отличительной особенностью предлагаемой корректировки вл етс автоматическое -исключение вли ни магнитной нроницаемости и толщины издели после выравнивани э.д.с. ,. до некоторого заданного значени при датчике, установленном на непокрытое изделие.With such an installation, the curves of E „versus the thickness of the coating for different magnetic materials with different thickness of the magnetic base are compatible, since they have two general points each, one is the corresponding zero thickness of the coating, i.e. the sensor is installed on the uncoated part, and the second is an infinitely large tolnice, i.e., with a sensor remote from the tested part, since it adds an additional emf. E, induced by the correcting winding, becomes almost zero, and EU becomes equal to a constant value, /. A distinctive feature of the proposed adjustment is the automatic elimination of the effect of magnetic permeability and thickness of the product after equalizing the emf. , to a predetermined value with the sensor mounted on the uncoated product.

Величина компенсирующей э.д.с. Е ком обмотке /4 устанавливаетс равной „ ив дальнейщем не мен етс , что дает возможность быстро установить „. Дл этого нужно только установить датчик на непокрытое изделие и, враща ручку сопротивлени 2, вывести стрелку указываюи его прибора на нуль. При этом „ ,„„ . После выравнивани „ до заданного значени The value of the compensating emf The coil / 4 is set equal to "and in the future does not change, which makes it possible to quickly establish". To do this, you only need to install the sensor on the uncovered product and, rotating the resistance handle 2, bring the arrow pointing to its device to zero. Wherein " ,"" . After alignment to the specified value

можно измер ть покрытие , пользу сь одной и той же щкалой , независимо от магнитной нроницаемости и толщины материала издели .It is possible to measure the coating using the same button, regardless of the magnetic permeability and thickness of the material of the product.

Предмет изобретени Subject invention

1. Устройство дл измерени толщины немагнитных покрытий, нанесенных на издели из магнитных1. A device for measuring the thickness of non-magnetic coatings applied to products from magnetic

материалов, содержащее Т-образный или стержнеобразный датчик трансформаторного типа с дифференциально включенными вторичными обмотками , отличающеес тем, что, в цел х экранировки датчика от вли ни краевого эффекта, применен экран в виде стального стержн , устанавливаемого параллельно стержню Т-образного датчика на некотором от него рассто нии, или в виде разрезанного но образующей стального цилиндра, внутри которого помещаетс стержнеобразный датчик .materials containing a T-shaped or rod-shaped transformer-type sensor with differentially included secondary windings, characterized in that, in order to shield the sensor from the influence of the edge effect, a screen in the form of a steel rod installed parallel to the rod of the T-shaped sensor on some of its distance, or in the form of a steel cylinder, cut but forming a steel cylinder, inside which a rod-like sensor is placed.

2. Устройство но п. 1, отличающеес тем, что, в цел х исключени при измерении толщины покрытий, независимо от конфигурации издели , вли ни магнитной проницаемости и толщины провер емого издели - , в нем применена корректирующа обмотка, расположенна на экране датчика р дом с измерительной обмоткой и индуктирующа в ней добавочную э.д.с., величина которой устанавливаетс при датчике, контактирующим с непокрытым провер емым изделием, такой, чтобы компенсировать вли ние магнитной проницаемости и толщины издели .2. A device according to claim 1, characterized in that, for the purpose of excluding the measurement of coating thickness, regardless of the product configuration, the effect of magnetic permeability and the thickness of the product being tested, it has a correction winding located on the sensor screen next to it. with the measuring winding and the additional emf inducing in it, the value of which is established when the sensor is in contact with the uncoated inspected product, so as to compensate for the effect of magnetic permeability and thickness of the product.

vv