Способ измерения толщины слоев

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУ БЛИН 7/06,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТМ АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 5"2 Бкп. У 40ор, В.П.В сов лесотехнический ин 5(088.8(22) 31.03.82 (46) 30.10.83 (72) В.Г,Брани 10.Н; Кизило (71) Львовскиститут (53) 620.1.79. кое свидетельство СССРй 01 В 7/06, .1979.е свидетельство СССРС 01 В 7/06, 1980 80105136(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕЙИЯ ТОЛЩИНЫСЛОЕВ, заключающийся в том, что приизготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические цилиндрические трубки, по которым перемещают намагниченное тело, располагаютна поверхности изделия индуктивныйпреобразователь и по его сигналуопределяют толщину слоев, о т л ич а ю щ и й,с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, в качестве намагниченного тела используют эллипсоид вращения, намагниченный вдоль его большой оси.5 1 О 15 20 Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины слоев многослойных крупногабаритных объектов.Известен способ измерения толщины слоев непроводящих многослойных изделий, в котором между слоями изделия размещают диэлектрические трубки (цилнндрические 1, по которым поочередно перемещают шарик из элек" тропроводящего неАерромагнитного материала, располагают на одной иэ поверхностей изделия накладной ийдуктивный преобразователь и по величине заЪиксированного экстремума сигнала этого преобразователя судят об измеряемых толщинах слоев ( 1 .При осуществлении известного способа невозможно измерение толщины проводящих неАерромзгнитных слоев многослойных крупногабаритных изделий,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения толщины слоев, заключающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические цилиндрические трубки, по которым перемещают намагниченное тело - шарик, располагают на поверхности изделия индуктивный преобразователь и по его сигналу определяют толщину слоев 2 1,Однако намагниченный шарик при движении в трубке будет произвольно вращаться вследствие механического взаимодействия со стенками трубки. При этом вектор намагниченности может занимать в пространстве произвольное положение, и величина сиг 1 нала приемного преобразователя будет произвольно изменяться. Поэтому такой способ характеризуется низкой точностью измерений. Цель изобретения - повышение точности измерения.Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу измерения толщины слоев, заключающемуся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические цилиндрические трубки, по которым перемещают намагниченное тело, располагают на поверхности изделия индуктивный преобразователь и по его сигналу определяют толщину слоев, в качестве намагниченного тела исполь. 25 30 35 40 45 50 15 зуют эллипсоид вращения, намагниченный вдоль его больной оси.На чертеже представлена схема осуществления способа.Схема содержит последовательно соединенные диэлектрические трубки 1, заложенные между слоями 2 изделия, трубки 1 соединены с двумя входами гидроцилиндра 3, поршень 4 которого связан с выходом реверсивного привода 5, а его входы соединены с выходами датчиков 6 и 7 ( например, индукционных ), расположенных на входе и выходе диэлектрических трубок 1 в изделие.Индуктивный преобразователь 8 размещают на поверхности 9 контролируемого иэделия. В качестве намагниченного тела используют эллипсоид 10 вращения, намагниченный вдоль его большой оси. Способ осуществляется следующим образом.Индуктйвный преобразователь 8 устанавливают на поверхность 9 контролируемого изделия, Под действием реверсивного привода 5 поршень гидроцилиндра 3 приводит в движение непроводящую жидкость с намагничен- . ным эллипсоидом 10, который находится в гидросистеме, В момент прохож.дения эллипсоидом 10 под индуктивным преобразователем 8 по ближайшей к преобразователю трубке, величина его сигнала ех достигает экстремального значения е=еэ.1, при этом абсолютное значение этого экстремума еоднозначно зависит от толшины слоя Т . Полученное экстре 1 хмальное значение фиксируют и по этому значению е и известной градуировочной характеристике определяют значение измеряемой толщины Т 1 к. При прохождении намагниченного тела по следующей трубке абсолютное значение экстремума сигнала е 2 преобра 92зователя 8 пропорционально толщине ( хТ+Т 2),Аналогичные операции выполйяют последовательно до тех пор, пока намагниченное тело не пройдет последнюю трубку, в этом случае значение ез( ,1) сигнала пРеобРазователЯ 8 пропорцйонально толщине (Т.1 х+Т 2 х+ +Т х Т(п)х). Пройдя последнюю трубку, эллипсоид 10 приближается к датчику 7, и при определенном расстоянии от него на его выходе появляется управляющий сигнал, который подается на вход реверсивного при369 Составитель И.КесоянРедактор Н.Безродная Техред Ж.Кастелевич Корректор Г.Решетник Заказ 8651/40 Тираж 602 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 1051 вода 5, который изменяет направление, движения поршнягидроцилиндра 3 на противоположное, После реверса перемещают преобразователь 8 на другую контрольную точку, при этом жидкость в гидросистеме начинает перемещаться в противоположном направлении. В этом случае эллипсоид 10 будет перемещаться от последней трубки к пер-. вой, проходя последовательно все 1 О трубки, однако измерения возможно проводить способом, аналогичным описанному вышее, Пройдя верхнкюо,по чертежу трубку, эллипсоид 10 приближается к .преобразователю Я,н при определенном расстоянии от него на его выходе появляется управляющий сигнал, который подается на вход реверсивного привода 5, который изменяет направление движения поршня гидроцилиндра 3 на противоположное, и цикл повторяется снова. Толщина 1-го слоя вычисляется как разность определенных ранее толщин 1 и (1 -11 слоев т.е. 25 1 =7 ФТ Т.)-(Т Т ,.+Т. 1 ) Зллипсоид перемещается по трубкетаким образом, что его большая ось совпадает с направлением. движения.Очевидно, что при этом эллипсоид имеет возможность вращаться только вокруг большой оси, В этом случае плоскость нулевого магнитного потенциалазафиксирована, что обеспечивает однозначность измерения толщины слоев. Способ позволяет получить значительный экономический эффект при производстве многослойных крупногабаритных проводящих композитных объектов, стоимость которых достаточно высока, Эффективно и экономически оправдано применение способа при контроле толщины слоев различнык уникальных крупногабаритных объектов, например, корпусом судов, изделий аэрокосмической техники и других ответственных изделий и узлов, где разрушающие методы контроля недопустимы. Контроль топщины слоев при производстве многослойных проводящих неферромагнитных изделий позволяет выявить брак на ранних этапах производства, устранять его и влиять ,на технологический процесс с целью его улучшения,