SU1211648A1 - Способ измерени параметров неферромагнитного электропровод щего сло - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано дл  одновременного и независимого измерени  методом вихревых токов удельной электрической проводимости и толщины электропровод щего сло , а также толщины диэле}стрического сло , нанесенного на электропровод щий слой. Способ измерени  параметров неферромагнитного электропровод щего сло  заключаетс  в том, что вихретоковый преобразователь размещают в зоне контрол , регулируют частоту тока возбуждени  преобразовател  в диапазоне , обеспечивающем проникновение электромагнитного пол  на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщины сло , измер ют частоту тока, дл  которой разни- . ца сигналов на смежных частотах мак- ;симальна, измер ют на этой частоте также амплитуду и фазу вносимого в преобразователь сигнала, по измеренным величинам определ ют удельную электрическую проводимость и рассто - ние от преобразовател  до поверхности сло , а толщину определ ют как функцию измеренных значений частоты и удельной электрической проводимости электропровод щего сло . 1 ил. . (Л § ю О) 4 (Х

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства дл  одновременного и независимого измерени  методом вихревых токов удельной эл ектСри ческой проводимости и ТОЛЕЦИНЫ электропровод щего сло , а также толщины диэлектрического сло , нанесенного на электропровод щий слой.

Цель изобретени  - повьщ1ение точности измерений и расширение области применени  способа.

На чертеже приведена структурна  схема варианта устройства дл  осуществлени  способа.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 переменной частоты, вихр токовый преобразователь 2 и блок 3 измерени  амплитуды А , фазы Чо и частоты «о при максимальной разнице амплитуд сигналов преобразовател  2 на смежных частотах, второй вход которого соединен с выходом генератора 1, а та1сже последовательно включенные блок 4 измерени  отношени  напр жений , первый вход которого соединен с .амплитудным выходом блока 3 измерени , а второй вход - с частотным выходом блока 3 измерени , первый запоминающий блок 5, вход которого соединен с фазовым выходом блока 3, второй запоминающий блок 6 второй вход которого соединен с частотным выходом блока 3, и третий запоминающий блок 7, входы которого соединены параллельно соответствующим входам первого запоминающего блока 5. Выходы запоминающих блоков 5, 6 и 7.  вл ютс  выходами устройства в целом.

основан на том, что .частота Ыд сигнала преобразовател , измеренного при максимальной разнице сигналов на смежных частотах,  вл етс  не только функцией толщины t сло , но и его удельной электрической проводимости d . Причем, как свидетельствуют экспериментальные и расчетные данные, частота (о сигнала преобразовател   вл етс  функцией обратно пропорциональной параметрам t и б электропровод щего сло  и не зависит от зазора в широком диапазоне его изменени .

Таким образом, если, например, известны частота сЭд сигнала преобразовател  и величина параметра б электропровод щего сло , толщину t этого сло  (независимо от вариаций зазора в широких пределах) можно определить из соотношени 

1-С(сОо-с5Г% I где С - посто нна  величина.

Способ измерени  параметров неферромагнитного электропровод щего сло  реализуетс  следующим образом .

Вихретоковый преобразователь 2

размещают в зоне контрол . С помощью генератора 1 в преобразователе 2 возбуждают ток с непрерывно измен ющейс  .частотой в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромаг нйтного пол  на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщины электропровод щего сло . Затем выходные сигналы генератора 1 и преобразовател  2 подают на вход блока 3. В блоке 3 осуществл ют сравнение амплитуд сигналов преобразовател  2, выработанных им на смежных частотах, определ ют их разницу и измер ют частоту о, амплитуду Ад

0 и фазу (у , на которой эта разница максимальна. На трех-выходах блока 3 действуют напр жени  соответственно пропорциональные амплитуде А, фазе срд и частоте и.

5 С помощью блока 4 измерени  отношени  напр жений, первый вход которого соединен с амплитудным выходом блока 3, а второй - с частотным выходом блока 3, выполн ют операцию нор0 мировани  амплитуды А выходного сигнала преобразовател  2 по сигналу, величина которого лр мо пропорциональна частоте со р сигнала. При этом выходной сигнал блока 4 измерени 

5 отношени  напр жений не измен етс  при изменении частоты со тока возбуждени  преобразовател  2, что позвол ет , использу  известные способы и устройства обработки информации,

0 осуществл ть одновременный и независимый контроль зазора h и удельной электрической проводимости d электропровод щего издели  на частоте со, равной Щд.

5 При этом выделение сигнала, пропорционального величине d осуществл ют (например,по аглоритму f(cf ) . in (АО+С, д//(сро+Сг)/(ч о+С2), С,.г 31

контакты) с помощью первого запоминающего блока 5,один из входов кото- .рого соедин ют фазовым выходом блока 3, а другой -с выходом блока 4 измерени  отношени  напр жений. В результате выходной сигнал запоминающего блока -5 пропорционален величине и электропровод щего сло  и не зависит от вариаций зазора h и толщины t электропровод щего сло .

Во втором запоминающем блоке 6, осуществл ют операцию выделени  сигнала , пропорционального толщине t электропровод щего сло , по приведенной формуле. Дл  этого на один из его входов подают сигнал с частотного выхода блока 3, а на другой вход сигнал с выхода первого запоминающего блока 5.

С помощью третьего запоминающего блока 7, входы которого включены параллельно соответствующим входам первого запоминающего блока 5, выдел ют сигнал, пропорциональный величине зазора h между преобразователем 2 и поверхностью контролируемого сло , например, по алгоритму f(h)(l-coscpo).

Способ позвол ет осуществл ть измерени  одновременно и независимо друг от друга трех параметров системы вихретоковый преобразователь - неферромагнитный электропровод щий слой: рассто ни  h (зазора или толщины диэлектрического покрыти ) между вихретоковым преобразователем и

8

электропровод щим слоем; толщины t электропровод щего сло  и удельной электрической проводимости (j электропровод щего сло .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  параметров неферромагнитного электропровод щего

   сло , заключающийс  в том, что вихретоковый преобразователь размещают в зоне контрол , регулируют частоту тока возбуждени  преобразовател  в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного пол  на глубину от нескольких долей до величины , равной или большей толщины сло , сравнивают сигналы преобразовател , выработанные им на смежных частотах,

   определ ют их разницу и измер ют частоту, на которой эта разница максимальна , отличающ. ийс  тем, что, с целью повьшени  точности .измерений и расширени  области

   применени  способа, измер ют также амплитуду и фазу вносимого в преобразователь сигнала на измеренной частоте, по измеренным значени м частоты, амплитуды и фазы определ ют

   удельную электрическую проводимость электропровод щего сло  и рассто ние от преобразовател  до поверхности сло , а толщину определ ют как функцию измеренных значений частоты

   и удельной электрической проводи- мости электропровод щего сло .