423068

(и) 423068 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(51) М. Кл. б 01 г 27/00 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам нзооретений н открытий(72) Авторы изобретения В. Г. Пахомов, Б, Д, Попович, А, Л, Рубин и М. Э, Хургин Новосибирский авиационный завод им. В, П. Чкалова(71) Заявитель СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ТОНКОГО ПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ НА ФЕРРОМАГНИТНОИ ОСНОВЕИзобретение относится к области измерений удельной электропроводности бескоцтактными электромагнитными методами и может быть использовано для измерения удельной электропроводности гальванических покрытий, пленок и других тонких немагнитных проводящих слоев на ферромагнитной основе.Известны электромагнитные способы измерения удельной электропроводности проводя щих слоев, заключающиеся в том, что изделие с контролируемым слоем помещают в электромагнитное поле датчика накладного типа, возбуждающая катушка которого питается переменным током, и регистрируют изменения амплитуды или фазы вносимого напряжения, по которым судят об удельной электропровод- ности этого слоя. Однако для устранения влияния толщины слоя и основы на результат измерений удельной электропроводцости тонких слоев измерения проводят на высоких частотах, причем с уменьшением толщины и электропроводцости слоя рабочая частота резко возрастает.Цель изобретения - повышение точности измерений. Это достигается тем, что измерения проводят на двух частотах, верхнюю из которых выбирают так, чтобы фаза вносимого напряжения была линейной функцией произведения удельной электропроводцости слоя па его толщину, а нижнюю - из условия, чтобы вносимое напряжение практически не зависело от электропроводцости слоя и определялось только его толщиной, Используя предварительно построенные по эталонным образцам градуировочные зависимости фазы вносимого напряжения от произведения толщины слоя на его электропроводность на верхней частоте и амплитуды вносимого напряжения от толщины слоя на нижней частоте, определяют на 10 верхней частоте по фазе вносимого напряжения величину произведения удельной электропроводцости контролируемого слоя на его толщину и на нижней частоте по амплитуде вносимого напряжения - толщину слоя, а удель цую электропроводцость находят как отношение величины этого произведения к толщине контролируемого слоя.На фиг, 1 приведена блок-схема установкидля измерения удельной электропроводности;20 ца фиг. 2 и 3 - градуировочные зависимости.Способ осущесз вляют следующим образом.Датчик накладного типа устанавливают наизделие с контролируемым слоем и производят измерения фазы вносимого напряжения на 25 верхней частоте ц амплитуды вносимого напряжения на цижцей частоте. Верхнюю частоту выбирают цз условия, чтобы удвоенное произведение максимального значения толщины контролируемого слоя на эффективный 30 диаметр датчика це превышало квадрата глубины проникновения плоской электромагнитной волцы в материале контролируемого слоя. При выполнении этого условия фаза вносимого напряжения является линейной функцией произведеция толщины слоя ца его удельную электроцроводцость, Нижною час готу выоирают из условия, чтобы эффективный диаметр датчика це превышал глубины проникновения плоской электромагнитной волны в материале слоя и толщина слоя была много меньше эффективного диаметра датчика. При выполнении этих условий амплитуда вносимого напряжения практически не зависит от удельной "лектропроводности контролируемого слоя и является функцией расстояния между датчико.". и ферромагнитной основой.При измерениях на верхней частоте фаза вносимого напряжения будет одицаковои для слоев с равными произведениями толщины слоя на его удельную электропроводцость.Поэтому произведение удельной электропроводцости ца толщину эталонного слоя, эквивалентного по фазе вносимого напряжения контролируемому слою, равно произведению удельной электропроводности ца толщину последнего.При измерениях на нижней частоте амплитуда вносимого напряжения будет одинаковой для слоев с различной электропроводностью и равной толщиной. Поэтому толщина эталонного слоя, эквивалентного по амплитуде вносимого напряжения контролируемому слою, равна толщине этого слоя. Удельную электропроводцость контролируемого слоя определяют как отношение произведения удельной электропроводности на толщину эталонного слоя, эквивалентного по фазе вносимого напряжения на верхней частоте контролируемому слою, к толщине контролируемого слоя.Блок-схема установки для измерения удельной электропроводности включает генератор переменного тока 1, датчик накладного типа 2, содержащий возбуждающую катушку и расположенные по обе стороны от нее на общем ферритовом стержне измерительную и две компенсационные катушки (каждая компенсационная катушка включается с измерительной встречно), усилитель 3, ламповый вольтметр 4 и электронный фазометр 5. Возбуждающая катушка датчика запитывается ст генератора поочередно переменным током двух различных частот.В соответствии с изобретением верхняя частота выбирается из условия Т марксэфгде Транс - максимальная толщина покрытия;4 ф - эффективный диаметр датчика;2глубина проникновения плоской2 УвРОэлектромагнитной волны вматериал покрытия; и - магнитная проницаемость ваку.ума;б - удельная электропроводностьпокрытия.т. с. так, чтобы.(2 ьТм 1"Кэфнижняя частота выбирается из условия10вф %Результирующее напряжение, снимаемое совстречно включенных измерительной и компенсационных катушек датчика, подается на 15 вольтмер и фазометр через усилитель. Приэтом для измерения на верхней частоте предварительно перемещением одной из компенсацио 1 шых катушек осуществляется полная компенсация результирующего напряжения в 20 воздухе и, таким образом, при установке датчика ца контролируемое покрытие измеряется фаза вносимого в измерительную катушку датчика напряжения (фаза напряжения, снимаемого с датчика при его установке на фер ромагцитцую основу принимается за 0),При измерениях ца нижней частоте используется вторая компенсационная катушка.По градуировочным зависимостям (см.фиг. 2 и 3) и результатам измерения фазы 30 снимаемого с датчика напряжения на верхнейчастоте и амплитуды ца нижней частоте определяется для каждого образца значение произведения оэ Тз=о Т и толщина покрытия, по которым вычисляется удельная электропровод ность покрытияэ эо ТТ40Предмет изобретенияСпособ измерения электропроводности тон кого проводящего слоя на ферромагнитной основе, основанный на определении изменения напряжения, вносимого в датчик, в электромагнитное поле которого помещается контролируемый образец, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 50 что, с целью повышения точности, измеренияпроизводят ца двух частотах, верхнюю из которых выбирают из условия, чтобы фаза вносимого напряжения была линейной функцией произведения толщины слоя на его электро проводность, а нижшою - чтобы амплитудавносимого напряжения не зависела от электропроводности контролируемого образца, и по градуировочцым таблицам определяют на верхней частоте по фазе вносимого напряже ция величину произведения электропроводцости контролируемого образца на его толщину, ца нижней частоте по амплитуде вносимого напряжения - толщину контролируемого слоя, а искомую электропроводность опреде ляют по отношению этих величин,423068 фиг 7 р д фи фиг. г Составитель В, Скорооогатова Техред А, Каиышникова Корректор А. Васильев дактор О. Филиппо аказ 244710 дписиос И Типографии, пр, Сапунова, 2 Изд. М 711 росиарстзсииого к го делам изобр Москва, 5 К.35, Р