SU1395939A1 - Способ измерени толщины листового материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель - повышение точности и щюизводительности термоэлектрического способа контрол  толщины листового материала. Этот способ заключаетс  в том, что контролируемый материал 3 импульсно нагревают со стороны одной его поверхности тепловым потоком, испускаемым, например, лазером, а другую его 3 верхность ввод т в контакт с веществом 4, имеющим теплопроводность, отличающуюс  от теплопроводности контролируемого материала. С помощью термочувствительного элемента 2 контролируют температзфу нагреваемой поверхности и регистрируют график переходного процесса ее изменени  в функции времени На этом графике определ ют с помощью блока 5 измерени  и преобразовани  измеренных сигналов момент времени досвижени  нагреваемой поверхностью максимальной температуры, а также момент времени, соответствующий последующему перегибу на графике переходного процесса, который обусловлен прогревом внутренней поверхности контролируемого листового материала, ito длительности измеренного временного интервала между указанными моментами времени определ ют толщину материала или расчетным путем, или по градуировоч ным кривым, полученным на эталонных образцах. 3 илс i (Л 00 i;0 ел ср 00 со

Description

(fiue.l

Изобретение относитс  к измерительной технике.и может быть использовано дл  измерени  толщины листовых теплопроводных материалов.

Цель изобретени  - повьшение точности и производительности измерений за счет использовани  дл  определени  толщины некоторых характерных точек .графика переходного процесса нагрева и охлаждени  контрохшруемого материала и исключени  необходимости определени  точных значений величин температуры на его поверхности.

На фкг. представлено устройство дл  реализации способа;на фиг„2 и 3 -

графики переходного процесса изменеки  температуры поверхности контролируемого объекта в функции времени в линейном ;И логарифмическом масштабах соответственное

Устройство дл  реализации способа измерени  тол11р1ны листового материала содержит импульсный источник 1 тепла, например лазер., и термочувствительный элемент 2, предНазначенньй дл  измерени  температуры поверхности исследуемого материала 3, наход щегос  в тепловом контакте с веществом 4, имеющим отличную от материала 3 теплопроводность Сигналы с термочувствительного элемента 2 поступают на блок 5 его измерени  и преобразовани  Работа источника 1 и блока 5 управл етс  командами с блока 6 управлени 

.Способ осуществл ют следующим образом

Внутреннюю поверхность контролируемого материала 3 предварительно ввод т в тепловой контакт с веществом 4, в качестве которого может быт выбран, например, теплоизол тор. Наружную поверхность материала 3 по команде блока 6 импульсно нагревают тепловым потоком, испускаемым ; источником 1. тепла.

При этом происходит нагрев внешней поверхности листового материала 3 и передача тепла в зоне облучени  от нее вглубь исследуемого материала . С помощью термочувствительного элемента 2 производ т измерение температуры поверхности листового материала и регистраци  графика переходного процесса изменени  температуры поверхности в функции времени.

При посто нстве теплофизических свойств исследуемого материала умень0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

шение температуры поверхности, нагретой импульсным воздействием, после достижени  ею максимального значени  в момент t. времени происходит по экспоненциальному закону (фиг,2)„ В логарифмическом масштабе этот процесс изображаетс  в виде пр мой линии (фиг„3)о Линейность графика нарушаетс  при достижении тепловым потоком внутренней поверхности листового материала 3„ При этом на графике переходного процесса по вл етс  точка перегиба, соответствующа  моменту времени Дл  повышени  контрастности излома на графике переходного процесса вещество 4 должно иметь теплопроводность , как можно более отличающуюс  по величине от теплопроводности контролируемого материала. На практике в качестве вещества 4 может быть использована полимерна  пленка, кремнийорганическа  жидг - кость и дрс С помощью блока 5 измерени  и преобразовани  сигнала определ ют длительность интервала между указанными моментами времени, котора  однозначно св зана с толщиной листового материала. Св зь между длительностью временного интервала и толщиной листового материала может быть получена расчетным путем , но дл  повышени  точности и достоверности ее лучше предварительно определить экспериментально на образцах материала известной толщины. Экспериментальна  градуировка позво- л ет учесть реальные неоднородности теплофизических свойств контролируемого материала.

Таким образом, при определении тблщины листового материала отсутствует необходимость в точном измерении температуры поверхности, что существенно повышает точность измерений . Дл  проведени  измерений необходимо использовать только часть переходного теплового процесса, что повьш1ает производительность контрб- л .

Использование блока 6 управлени , . запускающего лазера дл  облучени  контролируемого материала и управл ющего работой блока 5 измерени , позвол ет создать дл  реализации способа автоматизированные установки большой производительности

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  толщины листового материала, заключающийс .в том, что импульсно нагревают одну из его поверхностей, регистрируют переходный процесс изменени  ее температуры во времени и по полученному графику суд т о толщине, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и производительности

   измерени , другую поверхность материала привод т в тепловой контакт с веществом, имеющим отличную от конт- ролиуемого материала теплопроводность , а о толщине материала суд т по длине временного интервала между моментом достижени  нагреваемой поверхностью максимального значени  температуры и последующим моментом, соответствующим перегибу на графике переходного процесса

   tnT

   Terr/foSou ui fty/fbc

   фие.З