Устройство для измерения толщины токопроводящих слоев

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик о 974103(61) Дополнительное к авт. сви (22) Заявлено 20.05.81 (21)32 с присоединением заявки Й 9 51) М. Кп.з 6 01 В 7/1 254/2 осударственный кСССРпо делам иаобрети открытий ите) Приоритет -Опубликовано 151132. Бюллетень М 4 Дата опубликования описания 151 182 ний(72) Авторы изобретени В ниц 1 Заявите ладной физики АН Белорусской СС Институ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩ ТОКОПРОВОДЯЩИХ СЛОЕВтв ко ро устройтокопро ус, эле которог ит, сна одящи х тродви- эак- жено Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерений толщины токопроводящих слоев металлических иэделий на металлургических имашиностроительных заводах.Известно устройство для контролятолщины токопроводящих слоев металлических иэделий, в частности, толщиныстенок труб, содержащее постоянныймагнит с полюсами, аксиально расположенными. относительно полости трубы,диск, выполненный из неферромагнитного материала, и плоскую катушкуиндуктивности, закрепленную на диске. Диск установлен с возможностьювращения в зазоре между полюсамимагнита и стенкой трубы, а толщинустенки трубы определяют по величине ЭДС катушки индуктивности при перемещнии ее в полости трубы с постоянной скоростью 11.Недостатком устойства являетсяфнизкая точность измерений,.обусловленная слабой .зависимостью величина ЭДС катушки от толщины стенкитрубы и отклонением постоянного магнита относительно оси трубы,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигае-,мому результату является устроис одля измерения толщины токопроводящих слоев, содержащее корпус, электродвигатель, на конце вала которогозакреплен постоянный магнит и двамагниточувствительных элемента,торые располагаются с другой стоны контролируемого изделия. Прпвращении электродвигателем постоянного магнита возникает переменноемагнитное поле, величина которогосчитывается магниточувствительнымиэлементами, по разности сигналовкоторых можно судить о толщине токопроводящих слоев 21.Однако у известного устройстванизкая точность измерений, вследствии низкой чувствительности датчика,экранированного токопронодящим слоем, а также слабой зависимости величины ЭДС магниточувстнительных элементов от толщины контролируемогослоя.Цель изобретения - повышение точности измерений,Для достижения цели стводля измерения толщины вслоев, содержащее карп к. гатель, на конце вала оЗО реплен постоянный магн бдополнительным постоянным магнитом,закрепленным на другом конце валаэлектродвигателя, чашеобразным диском из токопроводящего материала,установленным в корпусе с возможностью вращения вблизи дополнительного постоянного магнита, спиральнойпружиной, которая прикреплена однимконцом к чашеобразному диску, а другим - к корпусу, круговой шкалой,закрепленной на корпусе и индикаторной стрелкой, связанной с осью чашеобразного диска.а чертеже представлена конструкция устройства для измерения толщины ТОКОПрОвОДЯЩИХ СЛОЕВ, 15Устройство содержит выполненныйиз неметаллического материала корпус 1, расположенные внутри последнего электродвигатель 2, на противоположных концах вала 3 которого закреплены постоянный магнит 4 и дополнительный постоянный магнит 5, чашеобразный диск 6, который:выполнениэ токопроводящего материала и установлен в корпусе 1 с возможностьювращения вблизи дополнительногопостоянного магнита 5, спиральнуюпружину 7,которая прикреплена однимконцом (на чертеже не показан) кчашеобразному диску 6, а другим (начертеже не показан) - к корпусу 1,круговую шкалу 8, закрепленную накорпусе 1, и индикаторную стрелку 9,которая связана с осью чашеобразного диска 6, Электродвигатель 2 выполнен с последовательным возбуждением 35для осуществления плавной зависимости частоты вращения от величины нагрузки на валу 3,Устройство работает следующимобразом. 40С помощью электродвигателя 2 постоянный магнит 4 и дополнительныйпОстОЯнный магнит 5 приводятсяВОвращение с постоянной скоростью,при этом переменное поле вращающегося дополнительного постоянного магнита 5 взаимодействует с материаломчашеобраэного диска 6 и индуцируетв нем вихревые токи, которые создают момент, пропорциональный скорости вращения, Чашеобраэный диск 6поворачивается в сторону вращениядополнительного постоянного магнита 5 и закручивает спиральную пружину 7. Поворот чашеобразного диска 6происходит до тех пор, пока крутящий момент индуцированных вихревыхтоков не станет равным силе упругости спиральной пружины 7, Индикаторная стрелка 9, вращаясь вместе с чашеобразным диском 6, показывает на 60 круговой шкале 8 угол поворота, после чего к вращающемуся постоянному магниту 4 подносят контролируемг.гй токопроводящий слой (на чертеже не показан). Переменное поле вращающе гося постоянного магнита 4 вызывает в контролируемом слое появление вихревых токов, Эти вихревые токи, в свою очередь, взаимодействуют с полем постоянного магнита 4, вследствие чего частота его вращения уменьшается, причем уменьшение частоты вращения пропорционально толщине контролируемого токопроводящего слоя, Уменьшение оборотов вала элект родвигателя 2 вызывает уменьшение взаимодействия дополнительного постоянного магнита 5 и чашеобразного диска 6, вследствие чего угол поворота чашеобразного диска 6 уменьшается, что фиксируется индикаторной стрелкой 9 на круговой шкале 8. Величина изменения угла поворота служит мерой оценки толщины токопроводящего слоя контролируемого изделия,Использование новых элементов выгодно отличает данное устройство от известных, так как используется механический способ измерения сигналов, что упрощает конструкцию и делает ее надежной. Кроме того, данное, устройство позволяет значительно расширить интервал измеряемых толщин.Формула изобретенияУстройство для измерения толщинытокопроводящих слоев, содержащеекорпус, электродвигатель, на концевала которого закреплен постоянныймагнит, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерений, оно снабжено дополнительным постоянным магнитом, закрепленным на другом конце вала электродвигателя, чашеобразным диском изтокопроводящего материала, установленным в корпусе с воэможностью вращения вблизи дополнительного постоянного магнита, спиральной пружиной,которая прикреплена одним концомк чашеобразному диску, а другим -к корпусу, круговой шкалой, закрепленной на корпусе, и индикаторнойстрелкой, связанной с осью чашеобразного диска,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СшА 9 3205435,кл, 324-34, 1965,2, Патент США Р 3241 057,кл, 324-34, 1966 (прототип).е ал ППП "Патент", г.ужгород, ул,11 роектная Заказ 8675/54 ВНИИПИ Госу по делам 113035, МосТираж 614 рственного комите обретений и откры а, Ж, Рауыская Подписноеа СССРийнаб д. 4/5