SU1260667A1 - Способ неразрушающего контрол толщин неметаллических покрытий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  толщин неметаллических покрытий на любом основании. Изобретение позвол ет повысить чувствительность и достоверность измерени  путем выделени  информативного параметра в виде двух составл ющих потока пол , инвариантных к изменению коэффициента передачи. При этом выдел ют две составл ющие потока пол  с максимальными относительными изменени ми противоположньк знаков и регистрируют изменени  этих двух составл ющих относительно уровн  их значений при однородной среде пространства, прилегающего к рабочей поверхности первичного преобразовател , а искомую толщину определ ют по отношению разности одной из составл ющих потока пол  в однородной и контролируемой средах к соответствующей разности другой составл ющей. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к способам неразрушающего контрол , и может быть использован.о дл  контрол  толщин неметаллических покрытий на любом основании, электрофизические параметры которого отличаютс  от соответствующих параметров покрыти .

Цель изобретени  - повышение чувствительности и достоверности результатов неразрушающего контрол  путем выделени  информативного параметра в виде двух составл ющих потока пол , инвариантнык к изменению коэффициента передачи.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - упрощенна  электрическа  схема первичного преобразовател ; на фиг. 3 - схема расположени  электродов чувствительного элемента первичного преобразовател .

Устройство содержит первичный пре- образователь 1, блок 2 управлени , триггеры 3 и 4, генератор 5 зондирующих импульсов, преобразователь 6 временного интервала в число импульсов, реверсивный счетчик 7, четыре регистра 8 - 11, цифроанапоговые преобразователи 12 и 13, аналоговый индикатор 14 и цифровой индикатор 15,

Чувствительный элемент первичного преобразовател  1 состоит из диэлектрической подложки 16 с малым температурным коэффициентом расширени , на которую нанесены три секционированных низкопотенциальных электрода 17, расположенных соосно с центральным высокопотенциальным электродом 18. ,Электроды 17 соединены .резистивными элементами 19 со схемой обработки сиг- i нала в виде емкостного накопител  20, переключател  21, операционного усилител  22 и формировател  23.

Резистивным элементом R низкопотен п aльный секционированный электрод, расположенный наиболее близко к центральному высокопотенциальному электроду 18, соединен с емкостным накопи телем 20. Второй секционированный низкопотенциальный электрод соединён ре- зистивным элементом Rj с ключом П, переключател  21, который соедин ет указанный электрод с емкостным накопителем 20 либо с целью , имитирующей емкостной накопитель и эквивалент входного сопротивлени  операционного

.-

ь 2606672

усилител  с фиксированным (путем вы

бора ROJ./RP) коэффициентом передачи по напр жению. Крайний низкопотенциальный электрод соединеЕ резистивным

,элементом Rg с ключом П,, переключател  21, которым могут осуществл тьс  действи , аналогичные тем, которые реализуютс  ключом П,.

Способ осуществл ют следующим образом .

Первичный преобразователь 1, предназначенный дл  данного класса объектов контрол , т.е. с некоторым начальным секционированием электродов,

обращают к однородной среде, например , к воздуху. Сигналом от блока 2 управлени  переключают триггеры 3 и 4 в положение, при котором ветви с резистивными элементами , оказыБаютс  подключенными к емкостному накопителю 20. Затем по сигналу от блока 2 управлени  от генератора 5 зондирующих импульсов на высокопотенциальный электрод 18 подаетс  зондирующее воздействие в виде ор.н кочкого пр моугольного импульса напр жени  или пакета таких импульсов и на цифровом индикаторе 15 регистрируют величину, пропорциональную полному потоку пол  при однородной среде пространства, окружающего рабочую поверхность первичного преобразовател  1. Этот результат перезаписываетс  в регистр 8, к которому подключен цифроаналоговый

преобразователь 13, Переключают триггер 4 в положение, при котором ветвь

40

45

50

С резистивным элементом R оказываетс  отключенной (ключом Пд) от емкостного накопител  20 и подключенной к цепи RgC, имитирующей емкостной накопитель и эквивалент входного сопротивлени  операционного усилител . Результат, записанный в счетчике 7, обнул етс . Подают зондирующее воздействие на высокопотенциальный электрод 18 и результат, пропорциональный сумме двух составл ющих потока, записывают в реверсивный счетчик 7 и регистр 9. Переключают триггер 3 в положение , при котором ветвь с резистивным элементом Rj оказываетс  отключенной (ключом П,) от емкостного накопител  20. Реверсивный счетчик 7 при этом устанавливают в состо ние вычитани . Снова подают зондирующее воздействие На высокопотенциальный электрод 18 и результат, пропорцио- .нальный первой составл ющей потока.

записывают в регистр 10, т.е. результат , полученный в реверсивном счетчике 7. Реверсивный счетчик 7 обнул ют и перевод т в состо ние су1 ми- ровани .

Накладывают первичный преобра зова тель рабочей поверхностью на зону контрол  образцового объекта контрол . с известным значением толщины покрыти ; если поверхность шероховата , то дл  исключени  вли ни  воздушного зазора микронеровности зоны контрол  заполн ют смазкой, относительна  диэлектрическа  проницаемость которой незначительно отличаетс  от относи- тельной диэлектрической проницаемост покрыти . Реверсивный счетчик 7 и регистр 11 (с цифроаналоговым преобразователем 12) перевод т в периодический режим Запись-стирание, синхро- низированный с подачей на высокопо тенциальный электрод 18 периодически зондирующих воздействий. Триггеры 3 и 4 при этом переключают в исходное состо ние, при котором ветви с резис тивными элементами R, R, снова оказываютс  подключенными к емкостному накопителю 20. Измен   уровень напр жени  генератора 5 зондирующих импульсов , подводимых к первичному преоб- разователю 1, устанавливают равенство патока пол  его прежнему значению по эффекту достижени  нулевьк показаний на аналоговом индикаторе 14,

После выполнени  операции установлени  упом нутого равенства регистры 8 и 11 обнул ют, реверсивный счетчик 7 и генератор 5 зондирующих импульсов с установленным уровнем напр жени  перевод т в исходный режим, а затем повтор ют вьшеизложенные преобразовани  величин, пропорциональных сумме двух составл ющих потока пол  в контролируемой среде (результат записываетс  в регистр 8) и пер- вой составл кщей потока пол  в контролируемой среде (результат записываетс  в регистр 11). С помощью цифрового индикатора 15 последовательно считывают результаты, хран щиес  в регистрах 8 - 11, и по этим резуль- татам определ ют отношение разности одной из составл ющих потока пол  в однородной и контролируемой средах к соответствукнцей разности другой составл к цей.

Накладывают первичный преобразователь рабочей поверхности на зону

контрол  образцового объекта с другим известным значением толщины покрыти  и, повтор   вьгшеизложенные действи , определ ют отношение разностей потоков пол  в однородной и контролируемых средах. Мен   секционирование электродной системы первичного преобразовател , устанавливают максимальную чувствительность по максимуму разности двух отношений дл  двух образцовых объектов контрол  с известными толщинами покрытий, выдел   (или корректиру ) указанными действи ми составл кщие потока пол . Если граница раздела сред условно ;резка , то установление необходимого ;секционировани  в электродной систр- ме выполн ют на основании предварительного решени  на ЭВМ задачи о распределении частичных электрических зар дов в электродной системе при двух заданных толщинах с оптимизацией по максимуму указанного отношени  Дл  объектов контрол , относ щихс  к одному классу, установленное секционирование электродной системы в общем не сохран етс  неизменным, а может корректироватьс , например, при изменении технологии обеспечени  единообрази  контактных условий.

О 5 20 25 зо

,, Q j Q .

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ неразрушаюЩего контрол  толщин неметаллических покрытий, включающий регистрацию относительных изменений составл ющих потока электрического пол  в контролируемой среде при условии обеспечени  посто нства потока пол  путем изменени  уровн  приложенного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью-, повышени  чувствительности и достоверности результатов неразрушающего контрол , выдел ют две составл кщие потока пол  с максимальными относительными изменени ми противоположных знаков и регистрируют изменени  этих двух составл ющих потока относительно уровн  их значений при однородной среде пространства, прилегающего к рабочей поверхности первичного преобразовател , а искомую толщину покрыти  определ ют по отношению разности одной из составл ющих потока пол  в однородной и контролируемой средах к соответствующей разности, другой составл ющей.,

   (pt/г./

   75

   %

   Tl

   IT

   .

   у///////л

   тш

   i

   /8IS17

   ш

   i

   SI

   (pi/a.«

   Редактор М.Бандура

   Составитель В.Николаев

   Техред Л.Сердюкова Корректор .;Т.Колб

   Заказ 5213/35 Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Госуда;рственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Про вктна , 4