Способ измерения толщины слоев

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 ИЗОБРЕТЕН ТОРСНО ТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72) В.Г.Брандорф и Ю,Н.Кизилов (71) Львовский лесотехнический институт(53) 620.179;14 (088,8)(56) 1. Авторское свидетельство ССС В 929998, кл. С 01 В /06, 1982.2. Авторское свидетельство СССР М 1051369, кл. С 01 В 7/06, 1983 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ Т 031 ЩИНЫ СЛОЕВ, заключающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоя ми размещают диэлектрические нефер ромагнитные трубки, устанавливают на поверхности иэделия индуктивный преобразователь, перемещают по днэ".,80120157 А лектрическим неферромагнитным труб кам ферромагнитное тело, регистрируют сигналы индуктивного преобразователя под воздействием перемещений намагниченного ферромагнитного тела и по полученным сигналам определяют толщины слоев, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, ферромагнитное тело выполняют в виде каплевидного объема ферромагнитной жидкости н перемещают последнюю с помощью не смешиваю- щейся с ней диэлектрической неферромагнитной жидкости, а намагничивание ферромагнитного тела выполняют с помощью источника магнитного поля, жестко связанного с индуктивным преобразователем.112057 1Изобретение относится к неразру- шающему контролю и может быть использовано для измерения толщины слоев многослойных крупногабаритных объектов. 5Известен способ измерения толщины слоев непроводящих многослойных объектов, заключающийся в том, что между слоями изделения размещают диэлектрические неферромагнитные 10 трубки, устанавливают на поверхности изделия индуктивный преобразователь, перемещают по диэлектрическим неферромагнитным трубкам предварительно намагниченный ферромагнитный шарик, 15 регистрируют сигналы индуктивного преобразования и по полученным сигналам определяют толщины слоев 1.11Недостаток данного способа состоит в низкой надежности контроля, что связано с возможностью изменения электромагнитного взаимодействия индуктивного преобразователя с пред-. варительно намагниченным шариком из-эа вращения последнего в процес- .25 се перемещения и возникающих при этом погрешностей.Наиболее близким к изобретению ло технической сущности является способ измерения толщины слоев, заклю.чающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические неферромагнитные трубки, устанавливают на поверхности изделия индуктивный преобразователь, перемещают по диэлектрическим неферромагнитным трубкам предварительно намагниченное ферромагнитное тео, выполненное в виде эллипсоида вращения, регистрируют сигналы индуктивно О го преобразователя под воздействием перемещений намагниченного ферромагнитного тела и по полученным сигналам определяют толщины слоев 23 Однако известный способ не обла 45 дает необходимой надежностью контроля, что связано с возможностью закли.нивания перемещаемого эллипсоида.Кроме того, способ не пригоден для контроля толщины слоев изделий пос 50 ле термообработки, так Как при этом происходит деформация диэлектрических трубок, препятствующая перемещениям эллипсоида.55 Цель изобретения - повышение надежности и расширение области приме" нения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения толщины слоев, заключающемуся в том, что при изготовлении иэделия между его слоями размещают диэлектрические неферромагнитные трубки, устанавливают на поверхности иэделия индуктивный преобразователь, перемещают по диэлектри" ческим неферромагнитным трубкам ферромагнитное тело, регистрируют сигналы индуктивного преобразователя под воздействием перемещений намагниченного ферромагнитного телаи по полученным сигналам определяют толщины слоев, ферромагнитное тело выполняют в виде каплевидного объема ферромагнитной жидкости и перемещают последнюю с помощью не смешивающейся с ней диэлектрической неферромагнитной жидкости, .а намагничивание ферромагнитного тела выполняют с помощью источника магнитного поля, жестко связанного с индуктивным преобразователем.На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ. Устройство содержит последовательно соединенные диэлектрические трубки 1, заложенные между слоями 2 изделия и соединенные с двумя входамигидроцилиндра 3, поршень которогосоединен с выходом реверсивного привода 4, а его входы соединены с выходами счетчиков 5 и 6, напримериндукционных, расположенных на входе и выходе диэлектрических трубок 1 в изделие,Во всем объеме трубок 1 находится диэлектрическая неферромагнитная жид" кость с каплевидным объемом 7 несмачивающейся с ней ферромагнитной жидкости. На поверхности изделия 8 расположены индуктивный преобразователь 9 и жестко с ним связанный источник 10 намагничивающего поля, например постоянный магнит. Рекомендуется исапользовать магнитомягкую жидкость.Способ осуществляется следующим образом. Накладывают индуктивный преобразователь 9 на поверхность контролируемого изделия 8 над межслойным элементом, под действием реверсивного привода 4 поршень гидроцилиндра 3 приводит в движение диэлектрическую неферромагнитную жидкость с каплевидным объемом 7 несмешивающейся с нейферромагнитной жидкости. При прохожз 11201 дении капли ферромагнитной жидкости под индуктивным преобразователем 9 пофверхней трубке ферромагнитная жидкость намагничивается до насыщения внешним источником 10 намагничивающего поля, который жестко связан с приемным индуктивным преобразователем 9, и величина сигнала приемного индуктивного преобразователя Е достигает экстремапьного значения 1 О е= е . При этом абсолютное значение этого:экстремума е , однозначно зависит от толщины слоя Т. Получен" ное экстремальное значение фиксируют и по этому значению еи из вестной градуировочной характеристике определяют значение измеряемой толщины Т, при прохождении ферромагнитной жидкости по следующей трубке абсолютное значение экстремума 20 сигнала епреобразователя 9 пропорционально толщине (Т+ Т).г Аналогичные операции выполняют последовательно до тех пор, пока ферромагнитная жидкость пройдет нижнюю труб ку. В этом случае значение е (и)Э сигнала преобразователя 9 пропорционально толщине (Т + Т++ + Т; Т, ),Пройдя нижнюю трубку, каплевидный объем 7 ферромагнитной жидкости приближается к индук ционному преобразователю 5, и на его выходе появляется управляющий сигнал, который подается на вход реверсивного привода 4,Прю од изменяет направление движения поршня гидроцнлиндра 3 на противоположное. 1 осле реверса перемещают индуктивный преобразователь 9 на другую контрольную точку; при этом жидкость в гидросистеме начинает перемещаться в противоположномнаправлении. В этом случае жидкостьперемещается от нижней трубки к верхней, проходя последовательно всетрубки, однако измерение толщины возможно проводить способом, аналогичным описанному. Пройдя верхнюю трубку, ферромагнитная жидкость приближается к, индукционному прео(фазователю 9 и при определенном расстоянииот него на его выходе появляется управляющий сигнал, который подаетсяна вход реверсивного привода 4. Привод изменяет направление движенияпоршня гидроцилиндра 3 на противоположное, и цикл повторяется. Толщинуь-го слоя вычисляют как разностьопределенных ранее толщин д-го и+ Т,.1). При прохождении каплевидного объема (например, капли) ферромагнитной жидкости по диэлектрическим неферромагнитным трубкам требования к их геометрическим размерам значительно снижаются. При этом допустимы отклонения внутреннего диаметра в сторону его уменьшения. Кроме того, допустимы самые различные изменения конфигурации вплоть до резких изломов,Пос, леднее обстоятельство свидетельствует о том, что при использовании предлагаемого способа габариты контролируемого иэделия могут быть значительно меньше, чем при использовании извест ного способа.митета СССР крытий ая наб., д.4 Патент" Ужгород ул.Проектна Заказ 7726/28 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам иэобре 13035, Москва, Ж 86ого коний иРауш Корректор А,ЗимокосоПодписное