Магнитный толщиномер

(57) Изобре рушающему к пользовано дл еразие относится нтролю и может быть изме я т й, нане енньг; немагнитных покрыт Фиг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(21) 3916282 (22) 26,078 (46) 07,09,8 (71) Научно- институт инт (72) В.Н,Таи Б.А.Друтман (53) 620, 179 (56) Авторск У 564516, клЗаявка ФР кл,С 01 В 7 4) МАГНИТНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР магнитную основу. Целью изобретенияявляется повышение точности измерения путем линеаризации шкалы прибораДля этой цели магнитный толщиномерсодержит пробный магнит 6, установленный на коромысле 3, и компенсаторсилы притяжения, выпссчненный в видетрех магнитов, один из которых 10установлен на оси и имеет форму сектора, два других магнита 11 выполнены в виде скрепленных друг с другоммагнитных секторов, установленныхсимметрично отоносительно первогомагнита 10, полюса которого обращенык одноименным полюсам двух других.При этом сектора имеют одинаковыйугол при вершине, их радиусы уменьшаются по направлению от центрального сектора к боковым, 4 ил.Изобретение относится к областинеразрушающего контроля и можетбыть использовано для измерения толщины немагнитных покрытий, нанесенных на магнитную основу.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет линеаризациишкалы толщиномера.На фиг,1 представлец магнитныйтолщиномер; на фиг,2 - то же, видсбоку; на фиг.3 - сечение А-А нафиг,2; на фиг.4 - сечение Б-Б нафиг,г,Магнитный толщиномер содержит основание 1 со шкалой 2, коромысло 3,один конец которого закреплен на оси4, установленной в погипниках 5скольжения на основании 1, пробныймагнит 6, установленный на другомконце коромысла 3, поворотный лимб 7,снабженный стрелкой 8, установленныйшарнирно (например, в подшипниках 9)на основании 1, постоянный магнит 10,выполненный в виде сектора, установленного на оси 4, секционные магниты11, установленные симметрично относительно магнита 10 на скобе 12 из немагнитного материала, прикрепленной к поворотному лимбу 7. Магнитный толщиномер установлен на поверхности немагнитного покрытия 13, на - несенного на ферромагнитную основу 14.Радиус каждого сектора определяется из решения системы уравнений.рХ уравнение шкалы прибора; угол поворота лимба толщина измеряемого покрытия;уравнение момента силы отрыва пробного магнита в зависимости от толщины покрытияуравнение компенсирующего момента в зависимости от угла поворота лимба га и радиусов секцийКсекционных магнитов;число магнитных секций, печения ли ейности шкалы гдегде игр - угловая шириыа каждой магцитгой секции;намагниченность магнитной секции;и - число магнитных секций;К; - радиус =г магнитной секциг,В связи с тем, что параметры р,г, 1 цецзмеццы д:я всех магнитных ЗО равнение (5)переменных щице Х; измеряеК, - радиуй. секций, перепишем у только относительно соответствующих тол мого покрытия и К, сов магцитцьгх секцц К ) М, =М(,р Ккамп,140М (., К )(6) радиус 3-й магнитной секции; момент компенси(р К,=:М рующей силы, созцаваемои 3 и магнитноЙ секцией при повороте либма 7 на угол г Т2 пра Б 1 м;е;п - уОл Отк:Оцеция стрелки 8 рсоответствующий углу пово -рота лимб 7 и секционных 5маг цтов 11 обеспечивающийкомпенсацию момента силыпритяжения пробного магнита6 к ферромагнитной основе14, имеющей цемагцитное покрытие то.ппиной ХХ, - толщина цемагцитного покрытия 13,Необходимо подобрать такие радиусыК, К секций секционных магнитовп11, чтобы характеристика момецтакомпенсирующей силы М для ХцамП,1 1толщины немагцитцого покрытия удовлетворяла уравнению шкалы прибора (4)и уравнению момента силы притяженияпробного магнита к поверхности ферРомагцетика Мпа; (5)К) Г 1, (Х К)+, М; (Х К )+. К,) М;, (Х К) М, (Х,К,) Решая систему уравнений (12) относительно радиусов К,К магнитныхсекций, определяют размеры магнитных 30секций секционных магнитов 11, прикоторых шкала 2 линейна относительнотолщины немагнитного покрытия 13.Магнитный толщиномер работаетследующим образом,Магнитный толщиномер устанавливается на поверхности ферромагнитного изделия, немагнитное покрытие 13которого необходимо измерить, приэтом постоянные магниты устанавливают ся в крайнее левое положение так,что их магнитные поля не оказываютсилового воздействия на магнит 10,имеющий форму сектора. Установленныйна коромысле 3 пробный магнит б притягивается за счет сил магнитногопритяжения к ферромагнитной основе14. При повороте лимба 7, установленного в подшипниках 9, закрепленныхна основании 1, вокруг оси 4, установленной в подшипниках 5 скольжения,закрепленных в основании 1, осуществляется поворот магнитов 11, установленных на скобе 12, и возрастает компенсирующий момент воздействующийна постоянный магнит 10. При компенсации силы магнитного взаимодействияпробного магнита 6 с ферромагнитнойосновой 14 происходит отрыв пробного=; М " "К (9)с ор ОБ,Для определения радиусов магнитных секций К запишем выражение для момента силыпритяжения пробного магнита 6 в зависимости от толщины Х немагнитного покрытияМ Г 1(Х ). (10) Выражение (10) должно решаться совместно с уравнением (9), так как при измерении толщины покрытия Х момент притяжения пробного магнита 6 Муравновешивается компенсирующим моментом М,=М (11)компиоБЗапишем систему уравнений (6) сучетом (9) для немагнитных покрытийтолЩиной От Х до Х:пооБ. (12)+ М(Х, К)= Ммагнита 6 от поверхности немагнитного покрытия 13. По показанию стрелки 8 на шкале 2 производится отсчет значения толщины немагнитного покрытия 13,Таким образом, введение компенсатора силы притяжения, выполненного в виде трех магнитов, один иэ которых установлен на оси и имеет форму сектора, обращенного полюсами к одноименным полюсам двух секционных магнитов, установленных симметрично друг другу, позволяет добиться температурной независимости и линейности шкалы прибора, вследствие чего повышается точность измерений.Формула из обретенияМагнитный толщиномер, содержащий основание со шкалой, установленную на основании ось, коромысло, один конец которого закреплен на оси, пробный магнит, установленный на другом конце коромысла, компенсатор силы притяжения магнита, связанный с осью, и поворотный лимб со стрелкой, шарнирно закрепленный на основании, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен прикрепленной к поворотному лимбу скобой из немагнитного материала, компенсатор силы притяже1335804 оставитель Л.одров орректор Л.Пилипенк 4039/34ВНИИПИпо писно та СССР зти д.4/ б изводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 ния выполнен в виде трех постоянныхмагнитов, один из которых закрепленна оси в ее средней части и имеетформу сектора, два других установлены на боковых ветвях скобы симметрично относительно первого магнита,полюса которого обращены к одноимен 1 Редактор Л.Тупица Техред М.Дидык Тираж 676 Государственного комит елам изобретений и отк Москва Х(-35, Раушская ным полюсам двух других и выполненыкаждый в виде набора расположенныхи одной плоскости и скрепленных между собой секторов с одинаковым углом при вершине, радиусы которых уменьшаются по направлениям от центрального сектора к боковым.