SU879278A1 - Device for measuring dielectric material thickness - Google Patents

Device for measuring dielectric material thickness Download PDF

Info

Publication number
SU879278A1
SU879278A1 SU792713026A SU2713026A SU879278A1 SU 879278 A1 SU879278 A1 SU 879278A1 SU 792713026 A SU792713026 A SU 792713026A SU 2713026 A SU2713026 A SU 2713026A SU 879278 A1 SU879278 A1 SU 879278A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cylindrical
converter
flat
helix
thickness
Prior art date
Application number
SU792713026A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Андреевич Синицкий
Юрий Александрович Резников
Лев Моисеевич Гугелев
Валерий Михайлович Федоров
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1944
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1944 filed Critical Предприятие П/Я А-1944
Priority to SU792713026A priority Critical patent/SU879278A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU879278A1 publication Critical patent/SU879278A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в любой отрасли машиностроения для измерения толщины диэлектрических материалов с использованием токопроводящей подложки. 5 The invention relates to measuring equipment and can be used in any industry for measuring the thickness of dielectric materials using a conductive substrate. 5

Известно устройство для измерения толщины диэлектрических материалов, содержащее электромагнитный преобразователь и подсоединенные к нему генератор й измерительный канал ζΐ J.A device for measuring the thickness of dielectric materials is known, comprising an electromagnetic transducer and a generator and measuring channel ζΐ J. connected to it.

Недостатками известного устройства являются.ограниченный верхний предел измеряемых толщин и малая чув-J5 ствительность к изменению больших толщин .Disadvantages of the known device yavlyayutsya.ogranichenny upper limit of measurable thicknesses and sen- J5 ity of small to large thickness change.

Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона измерений. Μ The purpose of the invention is to increase sensitivity and expand the measurement range. Μ

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь выполнен в виде двух соосных, с зазором между витками , цилиндрической ч плоской спиралей из токопроводящего материала, причем наружный виток плоской спирали является продолжением цилиндрической.This goal is achieved in that the transducer is made in the form of two coaxial, with a gap between the turns, cylindrical h flat spirals of conductive material, and the outer turn of the flat spiral is a continuation of the cylindrical.

На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство для измерения толщины диэлектрических .материалов содержит электромагнитный преобразователь, выполненный в виде двух соосных, с зазором между витками., цилиндрической и плоской спиралей 1 и 2 из токопроводящего материала. Наружный виток плоской спирали 2 является продолжением цилиндрической спиралиA device for measuring the thickness of dielectric materials contains an electromagnetic transducer made in the form of two coaxial, with a gap between the turns., A cylindrical and flat spirals 1 and 2 of conductive material. The outer turn of a flat spiral 2 is a continuation of a cylindrical spiral

1. Обе последовательно соединенные спирали от центра плоской спирали 2 и конца цилиндрической спирали, также выходящего из центра катушки, подсоединены к конденсатору 3 и образуют с ним колебательный контур, который через усилитель 4 и буферный каскад 5 соединены с генератором 6 переменного напряжения высокой частоты. Колебательный контур соеди31. Both serially connected spirals from the center of the flat spiral 2 and the end of the cylindrical spiral, also emerging from the center of the coil, are connected to the capacitor 3 and form an oscillating circuit with it, which through the amplifier 4 and the buffer stage 5 are connected to the high-frequency alternating voltage generator 6. Oscillating circuit of the connection3

879278 нен через конденсатор 7 с измеритель·? ным каналом 8, к выходу которого подключен индикатор 9.879278 nen via capacitor 7 s meter ·? channel 8, the output of which is connected indicator 9.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Преобразователь накладывают плос' кой спиралью 2 на контролируемый материал с токопроводящим основанием или с подложкой из токопроводящего • материала, наприйер, фольги, при этом добротность катушек преобразователя самого колебательного контура, а, следовательноj и выходной сигнал устройства изменяются. По индикатору 9 осуществляется отсчет толщины контролируемого изделия. При увеличении толщины контролируемого диэлектрического материала происходит увеличение добротности электромагнитного преоб10 ния на электромагнитное поле цилиндрической спирали 1.The transducer is imposed with a flat spiral 2 on the controlled material with a conductive base or with a substrate of conductive • material, for example, foil, while the quality factor of the transducer coils of the oscillating circuit itself, and therefore the output signal of the device, are changed. Indicator 9 reads the thickness of the controlled product. With an increase in the thickness of the controlled dielectric material, an increase in the quality factor of the electromagnetic transition to the electromagnetic field of the cylindrical spiral 1 occurs.

Поскольку индуктивность преобразователя увеличена по сравнению с известными устройствами за счет цилиндрической спирали 1, то рабочая частота контура может быть понижена, что уменьшает влияние диэлектрических потерь разных материалов, а также разных участков одного и того же материала на выходной сигнал преобразователя. Это способствует повышению точности измерений, так как уменьшается влияние одного из мешающих факторов. Предлагаемое устройство позволяет измерять толщины диэлектрических материалов до 90-100 мм.Since the inductance of the converter is increased compared to the known devices due to the cylindrical spiral 1, the working frequency of the circuit can be reduced, which reduces the effect of the dielectric loss of different materials, as well as different sections of the same material on the output signal of the converter. This helps to improve the accuracy of measurements, since the influence of one of the interfering factors is reduced. The proposed device allows you to measure the thickness of dielectric materials up to 90-100 mm

Таким образом, указанное выполнение преобразователя позволяет резко разователя и, соответственно, увеличение сигнала, снимаемого с колебательного контура.Thus, the specified implementation of the Converter allows you to sharply develop and, accordingly, an increase in the signal taken from the oscillatory circuit.

Поскольку максимальная величина измеряемой толщины диэлектрического материала зависит от расстояния, на которое распространяется электромагнитное поле преобразователя с заданной величиной напряженности, вызывающей реакцию токопроводящей подложки, устройство позволяет расширить диапазон измеряемых толщин путем создания электромагнитного поля большей мощности без увеличения диаметра преобразования. Необходимую добавочную мощность электромагнитного поля преобразователя( добавляемую к мощности плоской спирали 2, получают за счет мощности цилиндрической спирали 1. Поскольку оси спиралей совпадают, а витки направлены в одну сторону, электромагнитные поля, создаваемые ими, суммируются.Since the maximum value of the measured thickness of the dielectric material depends on the distance over which the electromagnetic field of the transducer extends with a given value of the tension causing the reaction of the conductive substrate, the device allows you to expand the range of measured thicknesses by creating an electromagnetic field of greater power without increasing the diameter of the conversion. The necessary additional power of the electromagnetic field of the converter ( added to the power of a flat spiral 2, is obtained due to the power of the cylindrical spiral 1. Since the axes of the spirals coincide, and the turns are directed in one direction, the electromagnetic fields created by them are summed up.

Токопроводящее сечение цилиндрической спирали 1 чрезвычайно мало, поэтому уменьшение электромагнитного поля плоской спирали 2 за счет экранирующего действия нижнего витка цилиндрической спирали 1 не сказывается на чувствительности преобразователя. В свою очередь небольшая токопроводящая площадь плоской спирали 2 не оказывает существенного влияThe conductive cross section of the cylindrical spiral 1 is extremely small, therefore, the decrease in the electromagnetic field of the flat spiral 2 due to the shielding effect of the lower turn of the cylindrical spiral 1 does not affect the sensitivity of the transducer. In turn, the small conductive area of the flat spiral 2 does not have a significant effect

2Q увеличить мощность получаемого электромагнитного поля без увеличения диаметра преобразователя, что увеличивает диапазон измеряемых толщин.2Q increase the power of the resulting electromagnetic field without increasing the diameter of the transducer, which increases the range of measured thicknesses.

Сопутствующее этому увеличение ин25 дуктивности преобразователя позволяет понизить его рабочую частоту, что увеличивает чувствительность преобразователя к изменению больших толщин диэлектрического материала вследствие 30 уменьшения влияния на добротность пре· образователя диэлектрических потерь при более низкой рабочей частоте.The concomitant increase in the inductance of the converter makes it possible to lower its operating frequency, which increases the sensitivity of the converter to changes in large thicknesses of the dielectric material due to a 30 decrease in the effect of the dielectric loss factor on the Q factor at a lower working frequency.

Claims (1)

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в любой отрасли машиностроени  дл  измерени  толщины диэлектрических материалов с использованием токопровод щей подложки. Известно устройство дл  измерени  толщины диэлектрических материалов , содержащее электромагнитный преобразователь и подсоединенные к нему генератор и измерительный канал 1 |. Недостатками известного устройства  вл ютс .ограниченный верхний предел измер емых толщин и мала  чув ствительность к изменению больших то щин. Цель изобретени  - повьшение чувствительности и расширение диапазона измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем что преобразователь выполнен в виде двух соосных, с зазором между витками цилиндрическа  ч плоской спирале ИЗ токопровод щего материала, причем наружный виток плоской спирали  вл етс  продолжением цилиндрической. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство л  измерени  толщины диэлектрических .материалов содержит электромагнитный преобразователь, вьшолненный в виде двух соосных, с зазором между витками., цилиндрической и плоской спиралей 1 и 2 из токопровод щего материала. Наружный виток плоской спирали 2  вл етс  продолжением цилиндрической спирали 1. Обе последовательно соединенные спирали от центра плоской спирали 2 и конца цилиндрической спирали, также выход щего из центра катушки, подсоединены к конденсатору 3 и образуют с ним колебательный контур, который через усилитель 4 и буферный каскад 5 соединены с генератором 6 переменного напр жени  высокой частоты . Колебательный контур соеди3 иен через конденсатор 7 с измеритель ным каналом 8, к выходу которого под ключен индикатор 9. Работает устройство следующим образом . Преобразователь накладывают плоской спиралью 2 на контролируемый материал с токопровод щим основанием или с подложкой из токопровод щего материала, наприйер, фольги, при это добротность катушек преобразовател  самого колебательного контура, а, следовательноi и выходной сигнал устройства измен ютс . По индикатору 9 осуществл етс  отсчет толщины контролируемого издели . При увеличении толщины контролируемого диэлектричес кого материала происходит увеличение добротности электромагнитного преобразовател  и, соответственно, увеличение сигнсша, снимаемого с колебательного контура. Поскольку максимальна  величина измер емой толщины диэлектрического материала зависит от рассто ни , на которое распростран етс  электромагнитное поле преобразова.тел  с заданной величиной напр женности, вызьшающей реакцию токопровод щей подложки , устройство позвол ет расширить диапазон измер емых толщин путем создани  электромагнитного пол  большей мощности без увеличени  диаметра преобразовани . Необходимую добавочную мощность электромагнитного пол  преобразователЯ| добавл емую к мощности плоской спирали 2, получают за счет мощности цилиндрической спирали 1. Поскольку оси спиралей совпадают, а витки направлены электромагнитные поВ одну сторону, йми, суммируютс , л , создаваемые Токопровод щее сечение цилиндрической спирали 1 чрезвычайно мало. Поэтому уменьшение электромагнитного пол  плоской спирали 2 за счет экр нирующего действи  нижнег.о витка цилиндрической спирали 1 не сказываетс  на чувствительности преобразова тел  . В свою очередь небольша  токо провод ща .площадь плоской спирали 2 не оказывает существенного вли ни  на электромагнитное поле цилиндрической спирали 1. Поскольку индуктивность преобразовател  увеличена по сравнению с известными устройствами за счет цилиндрической спирали , то рабоча  частота контура может быть понижена, что уменьшает вли ние диэлектрических потерь разных материалов, а также разных участков одного и того же материала на выходной сигнал преобразовател . Это способствует повышению точности измерений, так как уменьшаетс  вли ние одного из мешающих факторов. Предлагаемое устройство позвол ет измер ть толщины диэлектрических материалов до 90-100 мм. Таким образом, указанное вьшолнение преобразовател  позвол ет резко увеличить мощность получаемого электромагнитного пол  без увеличени  диаметра преобразовател , чго увеличивает диапазон измер емых толщин. Сопутствующее этому увеличение индуктивности преобразовател  позвол ет понизить его рабочую частоту, что увеличивает чувствительность преобразовател  к изменению больших толщин диэлектрического материала вследствие, уменьшени  вли ни  на добротность преобразовател  диэлектрических потерь при более низкой рабочей частоте. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  толщины диэлектрических материалов, содержащее электромагнитный преобразователь и подсоединенные к нему генератор и измерительный канал, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  чувствительности и расширени  диапазона измерений, преобразователь вьшолнен в виде двух соосных, с зазором между витками, цилиндрической и плоской спиралей из токопровод щего материала, причем наружный виток плоской спирали  вл етс  про- . должением- цилиндрической. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 151034, кл. G 01 В 7/06, 1962 (прототип).The invention relates to a measurement technique and can be used in any industry of mechanical engineering for measuring the thickness of dielectric materials using a conductive substrate. A device for measuring the thickness of dielectric materials is known, comprising an electromagnetic transducer and a generator and measuring channel 1 | connected to it. The disadvantages of the known device are the limited upper limit of the measured thicknesses and the low sensitivity to changes in large areas. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and the expansion of the measurement range. The goal is achieved by the fact that the transducer is made in the form of two coaxially, with a gap between the turns of a cylindrical flat spiral OZ conductive material, and the outer turn of the flat spiral is a continuation of the cylindrical. The drawing shows the block diagram of the device. The device for measuring the thickness of dielectric materials contains an electromagnetic transducer, made in the form of two coaxially, with a gap between the turns, a cylindrical and flat coils 1 and 2 of conductive material. The outer turn of the flat helix 2 is a continuation of the cylindrical helix 1. Both series-connected helixes from the center of the flat helix 2 and the end of the cylindrical helix also extending from the center of the coil are connected to the capacitor 3 and form an oscillating circuit with it, through the amplifier 4 and the buffer cascade 5 is connected to a high frequency alternating voltage generator 6. The oscillatory circuit is connected through a capacitor 7 to measuring channel 8, to the output of which indicator 9 is connected. The device operates as follows. The transducer is applied with a flat coil 2 on the material under test with a conductive base or with a substrate made of conductive material, such as foils, while the quality factor of the transducer coils of the oscillating circuit itself and, consequently, the output signal of the device change. Indicator 9 is used to measure the thickness of the test item. With an increase in the thickness of the controlled dielectric material, an increase in the quality factor of the electromagnetic converter and, accordingly, an increase in the signal removed from the oscillatory circuit. Since the maximum measured thickness of the dielectric material depends on the distance over which the electromagnetic field of the transducer extends with a predetermined amount of tension that induces the reaction of the conductive substrate, the device allows the range of measured thicknesses to be expanded by creating an electromagnetic field of greater power without increasing diameter conversion. Required additional power of the electromagnetic field converter | added to the power of the flat helix 2, is obtained due to the power of the cylindrical helix 1. Since the axes of the helixes coincide, and the coils are directed along one direction, Y, are summed, the l, created by the conductive section of the cylindrical helix 1, are extremely small. Therefore, the reduction of the electromagnetic field of the flat helix 2 due to the shielding effect of the lower coil of the cylindrical helix 1 does not affect the sensitivity of the transforming body. In turn, the small conductive surface of the flat helix 2 does not significantly affect the electromagnetic field of the cylindrical helix 1. As the inductance of the converter is increased compared to known devices due to the cylindrical helix, the operating frequency of the circuit can be reduced, which reduces the effect dielectric losses of different materials, as well as different sections of the same material on the output signal of the converter. This contributes to an increase in measurement accuracy, since the influence of one of the interfering factors is reduced. The proposed device allows measuring the thickness of dielectric materials up to 90-100 mm. Thus, the above implementation of the converter allows a sharp increase in the power of the resulting electromagnetic field without increasing the diameter of the converter, which increases the range of measured thicknesses. The concomitant increase in the inductance of the converter reduces its operating frequency, which increases the sensitivity of the converter to changes in large thicknesses of the dielectric material due to a decrease in the effect on the quality factor of the dielectric converter at a lower operating frequency. An apparatus for measuring the thickness of dielectric materials, comprising an electromagnetic transducer and a generator and a measuring channel connected to it, characterized in that, in order to increase sensitivity and extend the measurement range, the transducer is completed in the form of two coaxially, with a gap between the coils, cylindrical and flat spirals of conductive material, and the outer turn of the flat spiral is pro-. due-cylindrical. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 151034, cl. G 01 B 7/06, 1962 (prototype). 77 ff чэChe 8eight dldl
SU792713026A 1979-01-11 1979-01-11 Device for measuring dielectric material thickness SU879278A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792713026A SU879278A1 (en) 1979-01-11 1979-01-11 Device for measuring dielectric material thickness

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792713026A SU879278A1 (en) 1979-01-11 1979-01-11 Device for measuring dielectric material thickness

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU879278A1 true SU879278A1 (en) 1981-11-07

Family

ID=20805287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792713026A SU879278A1 (en) 1979-01-11 1979-01-11 Device for measuring dielectric material thickness

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU879278A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4667158A (en) Linear position transducer and signal processor
US7216054B1 (en) Electromagnetic method and apparatus for the measurement of linear position
SU879278A1 (en) Device for measuring dielectric material thickness
RU2787070C1 (en) Method for measuring the length of a metal pipe
SU905644A2 (en) Thickness meter
JPH02112716A (en) Method and device for measuring position of slender element
SU879286A2 (en) Device for touch-free measuring of electroconductive surface tilt angle
SU873155A1 (en) Device for touch-free measuring of wire diameter
SU853517A1 (en) Electromagnetic thickness meter
SU655999A1 (en) Variation magnetic field inductive sensor
SU970090A1 (en) Deformation convereter
SU1151879A1 (en) Strap-on eddy-current converter
SU960616A1 (en) Eddy-current resonance converter
RU2025725C1 (en) Method of eddy-current inspection of linear elongated articles and eddy-current transducer for effecting the same
SU1548746A1 (en) Eddy current device for nondestructive inspection
RU1529873C (en) Method and apparatus for gaging thickness of hollow non-magnetic articles with difficult access into cavity
SU605128A1 (en) Conductor tension measuring device
SU1522132A1 (en) Apparatus for determining magnetostrictive properties of specimens
SU78100A1 (en) Method for determining the thickness of non-magnetic coating of metallized paper and a device for its implementation
SU464878A1 (en) Dual inductive voltage divider with eddy current sensors
SU578610A1 (en) Method of multiparametric checking with aid of eddy currents
SU1585740A1 (en) Eddy-current transducer
SU700846A1 (en) Device for measuring magnetic field intensity
SU706797A1 (en) Magnetic field pulse measuring method
SU748233A1 (en) Method of measuring parameters of electroconductive objects and device for effecting same