Способ измерения толщины листового материала

(5 ПИСАНИ ЕТЕНИ с вещестонт верхность вводят вом 4, имеющим т отличающуюся от контролируемого термочувствитель плопроводнеплопроводатериала. помощью 2 коного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 15.05,88. Бюл. В 18 (71) Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского(53) 621,317,39;531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 808925, кл.6 01 М 25/72, 1979.Авторское свидетельство СССР У 302656, кл. 6 01 й 25/18, 1970. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЛИСТО ВОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель - повышение точности и производительности термоэлектрического способа контроля толщины листового материала. Этот способ заключается в том, что контролируемый материал 3 импульсно нагревают со стороны одной его поверхности тепловым потоком, испускаемым, например, лазером, а другую его потролируют температуру нагреваемоиповерхности н регистрируют графикпереходного процесса ее изменения вфункции времени. На этом графикеопределяют с помощью блока 5 измерения и преобразования измеренных сиг"налов момент времени достижения нагреваемой поверхностью максимальнойтемпературы, а также момент времени,соответствующий последующему перегибу на графике переходного процесса,который обусловлен прогревом внутренней поверхности контролируемоголистового материала, По длительностиизмеренного временного интерваламежду указанными моментами времениопределяют толщину материала илирасчетным путем, или по градуировочным кривым, полученным на эталонныхобразцах. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике.и может быть использовано для измерения толщины листовых теплопроводных материалов,5Цель изобретения - повышение точности и производительности измеренийза счет использования для определения толщины некоторых характерныхточек графика переходного процесса Онагрева и охлаждения контролируемогоматериала иисключения необходимостиопределения точных значений величинтемпературы на его поверхности.На фиг, представлено устройстводля реализации способа;на фиг,2 и 3 -графики переходного процесса измене-,ния температуры поверхности контролируемого объекта в функции временив линейном,и логарифмическом масшта Обах соответственно.Устройство для реализации способаизмерения толщины листового материала содержит импульсный источник 1тепла, например лазер., и термочувствительный элемент 2, предназначенныйдля измерения температуры поверхности исследуемого материала 3, находящегося в тепловом контакте с вещест вом 4, имеющим отличную от материала 3 О3 теплопроводность. Сигналы с термочувствительного элемента 2 поступают.на блок 5 его измерения и преобразо вания. Работа источника 1 и блока 5управляется командами с блока буправления,.Способ осуществляют следующим образом.Внутреннюю поверхность контролируемого материала 3 предварительно 4 Овводят в тепловой контакт с веществом 4, в качестве которого может бытьвыбран, например, теплоизолятор, Наружную поверхность материала 3 покоманде блока б импульсно нагревают 45тепловым потоком, испускаемым;источником 1 тепла.При этом происходит нагрев внешней поверхности листового материала3 и передача тепла в зоне облученияот нее вглубь исследуемого материала, С помощью термочувствительногоэлемента 2 производят измерение температуры поверхности листового материала и регистрация графика переход 55ного процесса изменения температурыповерхности в функции времени.При постоянстве теплофизическихсвойств исследуемого материала уменьшение температуры поверхности, нагретой импульсным воздействием, после достижения ею максимального значения в момент 1,. времени происходит по экспоненциальному закону (фиг,2). В логарифмическом масштабе этот процесс изображается в виде прямой линии фиг.3). Линейность графика нарушается при достижении тепловым потоком внутренней поверхности листового материала 3. При этом на графике переходного процесса появляется точка перегиба, соответствующая моменту времени 1 . Для повышения контрастности излома на графике переходного процесса вещество 4 должно иметь теплопроводность, как можно более отличающуюся по величине от теплопроводности контролируемого материала. На практике в качестве вещества 4 может быть использована полимерная пленка, кремнийорганическая жид- . кость и др. С помощью блока 5 измерения и преобразования сигнала определяют длительность интервала Ьй"й, -й между указанными моментами времени, которая однозначно связана с толщиной листового материала. Связь между длительностью временного интервала и толщиной листового материала может быть получена расчетным пу" тем, но для повышения точности и достоверности ее лучше предварительно определить экспериментально на образцах материала известной толщины. Экспериментальная градуировка позволяет учесть реальные неоднородности теплофизических свойств контролируемого материала.Таким образом, при определении тдлщины листового материала отсутст" вует необходимость в точном измерении температуры поверхности, что существенно повышает точность измерений. Для проведения измерений необходимо использовать только часть переходного теплового процесса, что повышает производительность контроИспользование блока б управления,запускающего лазера для облученияконтролируемого материала и управляющего работой блока 5 измерения, позволяет создать для реализации способа автоматизированные установкибольшой производительности,Л. Гусьавчук Составител Техред А.К Редактор Н,Швыдкая рректор Г.Решетн Заказ 2485/4 0 Тираж 680ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб дписн Проектная, 4 изводственно-полиграфическое предприятие, г. од,313 Формула изобретения Способ измерения толщины листового материала, заключающийся .в том, что импульсно нагревают одну из его поверхностей, регистрируют переход" ный процесс изменения ее температуры во времени и по полученному гра фику судят о толщине, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что, с целью повыше ния точности и производительности 95939измерения, другую поверхность материала приводят в тепловой контакт свеществом, имеющим отличную от конт 5ролиуемого материала теплопроводность, а о толщине материала судятпо длине временного интервала междумоментом достижения нагреваемой поверхностью максимального значения 10 температуры и последующим моментом,соответствующим перегибу на графикепереходного процесса.