Способ неразрушающего контроля толщин неметаллических покрытий

СНИХ ЕСК СОВЕ О26066 ЛИК О В 7/02(50 ЕТЕНИ М АВТОРСК СВИДЕТЕЛ ЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ относится к измерии может быть испольоля толщин неметалй на любом основании(54) СПОСОБ НЕРТОЛЦИН НЕМЕТАЛЛИ(57) Изобретенительной техникезовано для контлических покрыт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ 21) 3643511/24-28(56) Авторское свидетельство СССРУ 270258, кл. С 01 В 7/02, 1969.Авторское свидетельство СССРВ 949542, кл. С 01 В 27/26, 1982: Изобретение позволяет повысить чувствительность и достоверность измерения путем выделения информативного параметра в виде двух составляющих потока поля, инвариантных к изменению коэффициента передачи. При этом выделяют две составляющие потока поля с максимальными относительными изменениями противоположных знаков и регистрируют изменения этих двух составляющих относительно уровня их значений при однородной среде пространства, прилегающего к рабочей поверхности первичного преобразователя, а искомую толщину определяют по отношению разности одной из составляющих потока поля Я в однородной и контролируемой средах к соответствующей разности другой составляющей. 3 ил,С:Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам неразрушающего контроля, и может быть использовано для контроля толщин неметаллических покрытий на любом 5 основании, электрофизические параметры которого отличаются от соответствующих параметров покрытия.Цель изобретения - повышение чувствительности и достоверности резуль О татов неразрушающего контроля путем выделения информативного параметра в вотще двух составляющих потока поля, инвариантных к изменению коэффициента передачи. 15На фиг, 1 приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - упрощенная электрическая схема первичного преобразователя; на фиг. 3 - схема расположения электродов чувствительного элемента первичного преобразователя Устройство содержит первичный преобразователь 1, блок 2 управления,триггеры 3 и 4, генератор 5 зондирую-щих импульсов, преобразователь 6 временного интервала в число импульсов,реверсивный счетчик 7, четыре регистра 8 - 11, цифроанапоговые преобразователи 12 и 13, аналоговый индикатор 14 и цифровой индикатор 15.Чувствительный элемент первичногопреобразователя 1 состоит из диэлектрической подложки 16 с малым темпера 35турным коэффициентом расширения, накоторую нанесены три секционированныхнизкопотенциальных электрода 17, расположенных соосно с центральным высо 40копотенциальным электродом 18, Электроды 17 соединены резистивными элементами 19 со схемой обработки сиг-нала в виде емкостного накопителя 20,переключателя 21, операционного усилителя 22 и формирователя 23,45Резистивным элементом К низкопотенциальный секционированный электрод,расположенный наиболее близко к центральному высокопотенциальному электроду 18, соединен с емкостным накопителем 20. Второй секционированный низкопотенциальный электрод соединен резистивным элементом К 1 с ключом П переключателя 21, который соединяет указанный электрод с емкостным накопителем 20 либо с целью К С, имитирующей емкостной накопитель и эквивалентвходного сопротивления операционного усилителя с Фиксированным (путем выбора К, /К) коэффициентом передачи по напряжению, Крайний низкопотенциальный электрод соединен резистивным элементом К, с ключом П переключателя 21, которым могут осуществляться действия, аналогичные тем, которые реализуются ключом П.Способ осуществляют следующим образом.Первичный преобразователь 1, предназначенный для данного класса объектов контроля, т.е. с некоторым начальным секционированием электродов, обращают к однородной среде, например, к воздуху, Сигналом от блока 2 управления переключают триггеры 3 и 4 в положение, при котором ветви с резистивными элементами К К, оказываются подключенными к емкостному накопителю 20. Затем по сигналу от блока 2 управления от генератора 5 зондирующих импульсов на высокопотенциальный электрод 18 подается зондирующее воздействие в виде одиночного прямоугольного импульса напряжения или пакета таких импульсов и на цифровом индикаторе 15 регистрируют величину, пропорциональную полному потоку поля при однородной среде пространства, окружающего рабочую повеРхность первичного преобразователя 1, Этот результат перезаписывается в регистр 8, к которому подключен цифроаналоговый преобразователь 13. Переключают триггер 4 в положение, при котором ветвь с резистивным элементом К оказывается отключенной (ключом П) от емкостного накопителя 20 и подключеннойк цепи КС, имитирующей емкостной накопитель и эквивалент входного сопротивления операционного усилителя. Результат, записанный в счетчике 7, обнуляется, Подают зондирующее воздействие на высокопотенциальный электрод 18 и результат, пропорциональный сумме двух составляющих потока, записывают в реверсивный счетчик 7 и регистр 9. Переключают триггер 3 в положение, при котором ветвь с резистивным элементом К, оказывается отключенной (ключом П,) от емкостногонакопителя 20. Реверсивный счетчик 7при этом устанавливают в состояниевычитания. Снова подают зондирующеевоздействие на высокопотенциальныйэлектрод 18 и результат, пропорциональный первой составляющей потока,записывают в регистр 10, т.е. результат, полученный в реверсивном счетчике 7. Реверсивный счетчик 7 обнуляют и переводят в состояние суймирования. 5сНакладывают первичный преобразователь рабочей поверхностью на зону контроля образцового объекта контроля с известным значением толщины покрытия; если поверхность шероховатая, 1 О то для исключения влияния воздушного зазора микронеровности зоны контроля заполняют смазкой, относительная диэлектрическая проницаемость которой незначительно отличается от относи- .15 тельной диэлектрической проницаемости покрытия. Реверсивный счетчик 7 и ре. гистр 11 (с цифроаналоговым преобразователем 12) переводят в периодический режим "Запись-стирание", синхро .низированный с подачей на высокопотенциальный электрод 18 периодических зондирующих воздействий. Триггеры 3 и 4 при этом переключают в исходное состояние, при котором ветви с резис тивными элементами К , Й снова оказываются подключенными к емкостному накопителю 20, Изменяя уровень напряжения генератора 5 зондирующих импульсов, подводимых к первичному преоб- ЗО разователю 1, устанавливают равенство потока поля его прежнему значению по эффекту достижения нулевых .показаний на аналоговом индикаторе 14После выполнения операции установ-З ления упомянутого равенства регистры 8 и 11 обнуляют, реверсивный счетчик 7 и генератор 5 зондирующих импульсов с установленным уровнем напряжения переводят в исходный режим, 4 О а затем повторяют вышеизложенные преобразования величин, пропорциональных сумме двух составляющих потока поля в контролируемой среде (результат записывается в регистр 8) и пер вой составляющей потока поля в контролируемой среде (результат записывается в регистр 11), С помощью цифрового индикатора 15 последовательно считывают результаты, хранящиеся в регистрах 8 - 11, и по этим результатам определяют отношение разности одной из составляющих потока поля в однородной и контролируемой средах к соответствующей разности другой составляющей.Накладывают. первичный преобразователь рабочей поверхности на зону контроля образцового объекта с другим известным значением толщины покрытия и, повторяя вышеизложенныедействия, определяют отношение разностей потоков поля в однородной иконтролируемых средах, Меняя секционирование электродной системы первичного преобразователя, устанавливаютмаксимальную чувствительность по максимуму разности двух отношений длядвух образцовых объектов контроляс известными толщинами покрытий, выделяя (или корректируя) указаннымидействиями составляющие потока поля.Если граница раздела сред условнорезкая, то установление необходимого,секционирования в электродной системе выполняют на основании предварительного решения на ЭВМ задачи о распределении частичных электрическихзарядов в электродной системе придвух заданных толщинах с оптимизацией по максимуму указанного отношения.Для объектов контроля, относящихсяк одному классу, установленное секционирование электродной системы в общем не сохраняется неизменным, а может корректироваться, например, приизменении технологии обеспеченияединообразия контактных условий. Формула изобретенияСпособ неразрушающего контроля толщин неметаллических покрытий, включающий регистрацию относительных изменений составляющих потока электрического поля в контролируемой среде при условии обеспечения постоянства потока поля путем изменения уровня приложенного напряжения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и достоверности результатов неразрушающего контроля, выделяют две составляющие потока поля с максимальными относительными изменениями противоположных знаков и регистрируют изменения этих двух составляющих потока относительно уровня их значений при однородной среде пространства, прилегающего к рабочей поверхности первичного преобразователя, а искомую толщину покрытия определяют по отношению разности одной иэ составляющих потока поля в однородной и контролируемой средах к соответствующей разности. другой. составляющей, 1260667260667 Николаевкова Корректо Составитель Техред Л.Се дактор М.Банду Колб Заказ 523/3 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,Проектная, 4 Тираж 670 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р