SU1200119A1

SU1200119A1 - Ультразвуковой способ измерени толщины покрытий изделий

Info

Publication number: SU1200119A1
Application number: SU843756278A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Владимирович Захаров; Юрий Аркадьевич Тимошенков
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1985-12-23

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ ИЗДЕЛИЙ, заключающийс в том, что располагают между преобразователем и покрытием звукопровод щий слой, излучают им% .« eCSCs ly Jf,. рг II .. пульсы ультразвуковых колебаний и принимают эхо-сигналы от поверхности покрыти , отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона измерений, в звукопровод щем слое выполн ют эталонный отражатель, принимают эхо-сигналы от него, ощ5едел ют суммарный спектр прин тых эхо-сигналов и по величине первого частотного минимума суммарного спектра определ ют толщину покрыти , а врем t задержки между эхо-сигналами выбирают из выражени t 1/2fo ,; где fg - максимальна частотна сосi тавл юща излучающего им (Л пульса. С ю со

Description

11 Изобретение относитс к области ультразвуковой толщинометрии и может быть использовано при измерении тонких покрытий изделий, например покрытий , полученных напылением металлов в вакууме. Цель изобретени - расширение диа пазона измерений в сторону малых толщин, в частности меньших 100 мкм, благодар измерению толщины с помощь первого частотного минимума суммарно го спектра части излучаемого ультразвукового импульса и прин того с заданной задержкой относительно него эхо-сигнала, отраженного от поверхкости покрыти , что позвол ет получить частотный минимум в мегагерцево диапазоне частот. На фиг.1 представлена функциональ на схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - график зависимости положени частотного минимума , от толщины d никелевог покрыти , нанесенного на подложку из слюды. Устройство, реализующее ультразву ковой способ измерени толщины покры тий изделий, содержит генератор 1 коротких импульсов, электрически св занные с ним широкополосные идентичные преобразователи 2, установленные на звукопровод щий слой 3 толщиной h) и звукопровод щий слой 4 толщиной h«f. Устройство также содержит последовательно соединенные широкополосный усилитель 5, вход которого соединен с преобразовател ми 2, временной селектор 6 и анализатор 7 спектра . На фиг.1 обозначены также контроли руемое изделие 8 и его покрытие 9.. Высота звукопровод щих слоев выбираетс таким образом, чтобы соблюдалось условие hi , Jl± -1- где hj, h4 - толщина звукопровод щих слоев 3 и 4, м; с,, С4 скорость распространегни ультразвуковых колебаний в материале звукопровод щих слоев 3 и 4, м/с; д - максимальна чатотна составл юща излучаемого импульса, Гц. Ультразвуковой способ измерени толщины покрытий изделий заключаетс в следующем. Располагают между преобразовател ми 2 и покрытием 9 издели 8 звукопровод щий слой 3, акустически контактирующий с покрытием 9, и звукопровод щий слой 4, акустически контактирующий с воздухом и образующий своей свободной поверхностью эталонный отражатель. Излучают при помощи генератора 1 и преобразователей 2 ультразвук. Ультразвуковые колебани отражаютс от поверхности покрыти 9 и свободной поверхности звукопровод щего сло 4, поступаютна преобразователи 2 и в виде электрического сигнала усиливаютс усили телем 5. Затем эти прин тые сигналы при помощи селектора 6 отдел ютс от сигналов помех и подаютс на анализатор 7 спектра. При помощи анализатора 7 определ ют суммарный спектр прин тых сигналов и фиксируют его первый частотный минимум. С помощью первого частотного минимума определ ют толщину покрыти 9, например, по тарировочным графикам аналогичным графику, приведенному на фиг.2. Погрешность ультразвукового способа измерени толщины покрытий изделий составл ет пор дка 4%.

3.0

л t1-.-. ...I.

.0 JSnu МГц

Д5 Фиг. 2

Claims

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что располагают между преобразователем и покрытием звукопроводящий слой, излучают им пульсы ультразвуковых колебаний и принимают эхо-сигналы от поверхности покрытия, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в звукопроводящем слое выполняют эталонный отражатель, принимают эхо-сигналы от него, определяют суммарный спектр принятых эхо-сигналов и по величине первого частотного минимума суммарного спектра определяют толщину покрытия,· а время t задержки между эхо-сигналами выбирают из выражения

1 = 1/2£_е , где £_е - максимальная частотная составляющая излучающего импульса.

SU ... 1200119