Способ измерения толщины слоев

Свез Советскик Социалистические Республик(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заяалено 03,05. 79 (21) 2761282/25-28с присоединением заявки Мо -(51) М. Кл.з6 01 В 7/06 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретенмл В.Г.Брандорф, Ю.Н.Кизилов и М.К.Урумов ЗСЕСО.,.,ЪфЦЯ(71) Заявитель Львовский лесотехнический институт(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СЛОЕВ Изобретение относится к неразруающему контролю изделий и,может быть использовано при измерении толщины слоев многослойных объектов.Известен способ измерения толщины непроводящего слоя, расположенного на проводящей основе, При контроле толщины слоев двухслойного непроводящего объекта в процессе производства между слоями располагают электро- проводящую прослойку, накладывают на поверхность иэделия источник переменного магнитного поля и по величине вносимого сопротивления от влияния вихревых токов в прослойке судят 15 о толщине слоя изделия 1 .Однако при реализации этого способа возникает погрешность измерения из-за изменения электропроводности прослойки по площади, от изменения 20 температуры, от неоднородности ее электропроводности по поверхности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения толщины слоев 25 многослойных изделий, заклвчавщийся в том, что при изготовлении иэделия между его слоями размещают межслойные элементы, располагают на одной из поверхностей изделия накладной индуктивный преобразователь и по величине сигнала этого преобразователя судят об измеряемых толщинах слоев, причем в качестве межслойных элементов используют систему линейных проводников, через которые поочередно пропускают переменный ток, в качестве измеряемого параметра используют индукцию магнитного поля линейного проводника с током 2 .Однако способ обладает недостатком заключающимся в том, что направленность магнитного поля в точке наблюдения при неизменном ее удалении от проводника с током определяется не только полем участка проводника непосредственно под точкой наблюдения, а является интегральной суммой полей от соседних участков и всего контура. Чем ближе эти участки от точки наблюдения, тем существеннее их вклад в значение поля в этой точке. Напряженность поля в рассматриваемой точке над проводником является не только функцией расстояния ее от проводника, т.е. толщины слоя, но и функцией конфигурации этого проводника, т.е. формы изделий. Это приводит к существенной погрешности при измерении тол,щины слоев изделий, так как градуировочная характеристика устройства,реализующего известный способ, различна для разных участков закладногоконтура при одной и той же толщинеслоя.Кроме того, в известном способесуществует влияния токоподводов нарезультат измерений.Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения влияния конфигурации изделий. 10Указанная цель достигается за счеттого, что в качестве межслойных элементов используют неферромагнитныецилиндрические трубки, поочередно перемещают по каждой Иэ трубок шарикиз электропроводящего неферромагнитного материала и фиксируют экстремумсигнала преобразования.На чертеже изображено устройстводля реализации способа измерения20слоев многослойных изделий.Устройство содержит компрессор 1,соединяемый через пневматическийкоммутатор 2 с неферромагнитными цилиндрическими трубками 3-6, заложенными, между слоями 7-11 изделия 12. 25На поверхности изделия размещен индуктивный преобразователь 13.Способ осуществляется следующимобразом,Накладывают, например токовихре рвой преобразователь 13, на поверх-.ность контролируемого изделия 12.Устанавливают коммутатор 2 в положение а, продувают с помощью компрессора электропроводящий неферромагнит- Зный шарик 14 по верхней трубке. Вмомент прохождения шарика 14 подтоковихревым преобразователем 13величина его сигнала 1 х достигнет экстРемального значениЯ 1 =1 з .При этом абсолютное значение этогоэкстремума 1 однозначно зависитЭХот толшины слоЯ ТС 1 х . ПолУченноеэкстремальное значение фиксируют ипо этому значению. 1 эх и известнойградуировочной характеристике определяют значение измеряемой толщиныТд, Переключают коммутатор 2 в положение Ь и повторяют указанныеоперации. Величина экстремального значения сигнала 1 ЭХ преобразователя 13 пропорциональна толщине (ТпФ Тх ) Аналогичные операции выполйяют последовательно до положения (Е - 1) коммутатора 2. В этом случае значение 1 Эх сигнала преобразователя 13 пропорционально толщине (Тх + Тбх ++ ТХ + +Тх) ,Толщину 1-го слоя вычисляют как разность определенных ранее толщин 1, и ( -1)слоев, т.е.Т 4 х = (ТЮХ+ ТЕХ+ +ТХ ) (ТВк+ТЭХ+ + Т(1-О)Х )Способ позволяет избавиться от погрешности измерения толщины, связанной с изменением конфигурации Ьбъекта контроля, т.е. производить измерение толщины слоев не только плоско- параллельных многослойных иэделий, но и изделий с переменной кривизной, в общем случае произвольной пространственной конфигурации.Формула изобретенияСпособ измерения толщины слоев многослойных иэделий, заключающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают межслойные элементы, располагают на одной из поверхностей иэделия накладной индуктивный преобразователь и по величине сигнала этого преобразователя судят об измеряемых толщинах слоев, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния конфигурации изделий, в качестве межслойных элементов используют неферромагнитные цилиндрические трубки, поочередно перемещают по каждой из трубок шарик из электропроводящего неферромагнитного материала и фиксируют экстремум сигнала преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Справочник "Неразрушающий контроль металлов и изделий". Под ред. Г. С, Самойловича. М., "Машиностроением, 1976, с. 250.2,Авторское свидетельство СССР ф 619783, 6 01 В 7/06, 1977 (прототип).807043 262/60 Тираж 653 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5