SU1318784A1 - Устройство дл измерени толщины экструзионных диэлектрических пленок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Повьшение точности контрол  толщины экструзионных диэлектрических пленок достигаетс  тем, что с помощью дополнительного емкостного первичного преобразовател  10, установленного в головке Экструдера, изменение емкости этого преобразовател , вызванное изменением диэлектрической проницаемости контролируемого материала, преобразуетс  в блоке 11 в напр жение, управл ющее аттенюатором 12, установ- ленн1)1м в цепи измерительного сигнала , с помощью которого компенсируютс  погрешности, вносимые изменением диэлектрических свойств материала. 1 ил. i (Л ftamsfuoA Лч tfopuptoHue )1 со ЕЯ N ы 00. 00 li

Description

11

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  юонтрол  толщины диэлектрических пленок, получаемых экстру- зионным способом, в процессе их производства .

-Цель изобретени  - повьшение точности измерени  за счет исключени  погрешностей измерени , обусловленных изменением диэлектрических свойств материала пленки при изменении его состава, структуры и f .п.

На чертеже приведена блок-схема устройства дл  измерени  толишнь экструзионных диэлектрических пленок

Устройство содержит измерительный 1 и образцовый 2 накладные емкостные первичные преобразователи, состо щие каждый из низкопотенциальных 1,1 и 2,1 и высокопотенциальных 1,2 и 2.2 электродов, закрепленных на диэлектрической подложке 3, коммутаторы 4 и 5, подключенные к высокопотенциальным электродам соответственно измерительного 1 и образ- .цового 2 преобразователей, первый блок 6 преобразовани  емкости в напр жение , подключенный к выходам коммутаторов 4 и 5, управл емый избирательный усилитель 7 1шзкой частоты, подключенный входом к блоку 6 преобразовани  емкости в напр жение, датчик 8 температуры, согласующий блок 9, включенный между датчиком 8 температуры и управл ющим входом усилител  7, дополнительный емкостный первичный преобразователь 10, разме- щенньш в головке . экструдера, второй блок 11 преобразовани  емкости в напр жение , вход которого подключен к дополнительному емкостному первичному преобразователю 10, регулируем1; й аттенюатор 12, информационный вход которого подключен к выходу усилител . 7 низкой частоты, а управл ющий вход - к выходу второго блока 11 преобразовани  емкости в напр жение, синхронный детектор 13,.информшдион- жш вход которого подключен к выходу регулируемого аттенюатора 12, генератор 14 низкой частоты, подключенный к управл ющим входам коммутаторов 4 и 5 и детектора 13, регистратор 15, подключенный к выходу синхронного детектора 13.

Устройство работает следующим образом .

42

Измерительный 1 и образцовый 2 емкостные первичные преобразователи накладываютс  на контролируемую диэлектрическую пленку. Измерительные

сигналы преобразователей 1 и 2 поочередно поступают через коммутато- ры 4 и 5 на входы блока 6 преобразовани  емкости в напр жение.

При отсутствии контролируемой

пленки емкости преобразователей 1 и 2 одинаковы, вследствие этого при поочередном их подключении к блоку 6 с частотой коммута1у1и в выходном его напр жении отсутствует модул ци ,

При наложении контролируемой пленки на измерительный преобразователь 1, емкость его возрастает по отношению к емкости образцового преобразовател  2. Так как напр жение на выходе

блока 6 зависит от емкости подключаемого преобразовател , выходное напр жение блока 6 промодулировано с частотой коммутации. При этом глубина модул ции пропорциональна разности емкостей преобразователей 1 и 2,

Сигнал от датчика 8 температуры поступает через согласующий блок 9 на управл ющий вход управл емого избирательного усилител  7 низкой частоты . Согласующий блок 9 обеспечивает преобразование поступающего сигнала от датчика 8 в управл ющий сигнал дл  изменени  коэффициента усиле1и  усилител  7. Функци  преобразовани  сигнала согласую1цего блока 9 выбираетс  такой, чтобы более пол- но обеспечить компенсацию температурного изменени  диэлектрической проницаемости материала пленки путем изменени  коэффициента передачи усилител  7 в широком диапазоне температур .

.Напр жение с выхода управл емого

избирательного усилител  7 низкой частоты подаетс  через регулируемый аттенюатор 12 на информационный вход синхронного детектора 13, на управл ющий вход которого подают опорное

напр жение с выхода генератора 14 низкой часто лл. На выходе синхронного детектора 13 по вл етс  выпр мленное напр жение, величина которого св зана пропорциональной зависимостью

- разностью емкостей преобразователей 1 и 2. Так как эта разность определ етс  емкостью, вносимой контролируемой пленкой, напр жение на вы

3

ходе синхронного детектора 13 функционально св зано с толщиной пленки и не измен етс  от температурных изменений диэлектрической проницаемости материала пленки.

Преобразователь 10 установлен та что его рабоча  часть располагаетс  в канапе подачи расплава головки 16 экструдера с возможностыб зондировани  электрическим полем движущегос  расплава диэлектрического материала из которого формуетс  пленка, и может быть выполнен таким же, как и измерительный преобразователь 1 (на чертеже высоко- и низкопотенциальны электроды, а также диэлектрическа  подложка преобразовател  10 выполнены в виде пр моугольника сплошной штриховкой). Такое размещение первичного преобразовател  10 позвол е непрерывно иметь информацию о диэлектрической проницаемости движущегос  в головке расплава диэлектриче кого материала, из которого сразу формуетс  диэлектрическа  пленка, а также позвол ет достаточно близко разместить в пространстве измерительный . 1 и дополнительный 10 емкостные первичные преобразователи, что дает возможность свести к муму погрешности, св занные с изменни ми диэлектрических свойств материала пленки. .В экструдере масса исходного материала достаточно хорошо перемешиваетс , поэтому даже в случае последовательной загрузки в экструдер материала вначале с одной а затем с другой диэлектрической проницаемостью диэлектрическа  проницаемость материала сформованной пленки на вьпсоде их головки измен етс  не мгновенно, а постепенно, чт обеспечивает поддержание в указанных местах расположени  преобразователей 1 и 10 примерно одинаковой ди электрической проницаемости исходного материала и материала сформованной пленки.

Так как температура головки экструдера а следовательно, и расплав материала в нем поддерживаетс  на одном уровне, температурными неинфомативными воздействи ми на выходной сигнал первичного преобразовател  1 можно пренебречь. В этой св зи напр жение на выходе блока 1I, преоб- раз5гющего привнесенную исходным материалом емкость преобразовател  10 в напр жение, определ етс ; только

диэлектрической проницаемостью материала пленки. Напр жение с выхода блока 1I подаетс  на управл ющий вход регулируемого аттенюатора 12, коэффициент передачи которого устанавливаетс  таким, при котором происходит полна  компенсаци  неинформативного воздействи , обусловленного изменением диэлектрической проницаемости материала пленки при изменении его состава, структуры и т.д. Поэтому выходной сигнал синхронного детектора 13, подаваемый на регистратор 15, шкала которого про- градуирована в единицах измерени  ТОЛ1ЦИНЫ пленки, не измен етс  при изменении диэлектрической проницаемости материала пленки.

45

Claims (1)

1. 20 Формула изобретени 

   5

   45

   Устройство дл  измерени  толщины экструзионных диэлектрических пле- цок, содержащее измерительный и образцовый накладные емкостные первичные преобразователи, состо щие из вьг- сокопотенциального и низкопотенциального электродов, закрепленных на одной диэлектрической подпожке, датчик температуры, закрепленный в диэлектрической подпожке, генератор низкой частоты, два коммутатора,-информационные входы которых подключены к высокопотенциальным электродам, а управл ющие входы - к генератору низкой частоты, блок преобразовани  емкости в напр жение, вход которого )подключен к выходам коммутаторов,

   управл емый избирательный усилитель низкой частоты, информационньй вход которого подключен к выходу блока преобразовани  емкости в напр жение, согласующий блок, вход которого подключен к датчику температуры, а выход - к управл ющему входу управл емого избирательного усилител  низкой частоты,синхронньй детектор, информационный вход которого подключен к выходу управл емого избирательного усилител  низкой частоты, а управл ющий вход - к генератору низкой частоты, и регистратор, подключенный к выходу си}1хронного детектора, о тличающеес  тем, что, с целью повьапени  точности измерени , оно снабжено дополнительным емкостным первичным преобразователем, размещенным в формующей головке экстру0

   5

   0

   0

   5

   513187846

   дера вблизи выхода расплава из филье-лируем,1м аттенюатором, информационры , рабоча  часть емкостного преоб-ный вход которого подключен к выхо разовател  расположена в канапе по-ду усилител  низкой частоты, управдачи расплава головки экструдера,л ющий вход - к выходу второго бловторым блоком преобразовани  емкое- ,ка преобразовани  емкости в напр жети в напр жение, вход которого под-ние, а выход регулируемого аттенюатоключён к дополнительному емкостномура подключен к информационному входу

   первичному преобразователю, и регу-синхронного детектора.