close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 04672

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4672
(13)
C1
(51)
(12)
7
G 01B 7/06
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ТОЛЩИНОМЕР НЕМАГНИТНЫХ И ФЕРРОМАГНИТНЫХ
ПОКРЫТИЙ
(21) Номер заявки: a 19980361
(22) 1998.04.14
(46) 2002.09.30
(71) Заявитель: Институт
прикладной
физики
Национальной академии наук Беларуси (BY)
(72) Авторы: Лухвич А.А., Савицкий А.А., Хилько Г.И.
(BY)
(73) Патентообладатель: Институт
прикладной
физики Национальной академии наук Беларуси
(BY)
(57)
Толщиномер немагнитных и ферромагнитных покрытий, содержащий постоянный магнит или электромагнит, преобразователь, блок измерения и индикации, отличающийся тем, что он содержит усилитель,
связанный с ним интегратор, с которым связан блок изменения пределов интегрирования и разрешающей
способности и блок измерения и индикации, при этом в качестве преобразователя содержит многовитковую
катушку, охватывающую магнит и жестко скрепленную с ним, при этом катушка с магнитом выполнена подвижной для возможности регистрации изменений магнитного потока при их установке на поверхности контролируемого изделия или их удалении с этой поверхности.
(56)
Клюев В.В. и др. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / Под ред. В.В. Клюева. - М.:
Машиностроение, 1995. - С. 260-261.
SU 185495, 1972.
SU 1408948 A1, 1994.
RU 2087855 C1, 1997.
RU 95100614 A1, 1996.
EP 0460552 A2, 1991.
Фиг. 1
BY 4672 C1
Изобретение относится к области толщинометрии и может быть использовано при измерении толщины
немагнитных покрытий на ферромагнитном основании, толщин магнитных (никелевых покрытий) на немагнитном и магнитном основании.
Известны толщиномеры покрытий, основанные на использовании ультразвуковых, электромагнитных,
магнитных, радиоволновых, оптических и других методов. Каждый из названных методов, как и устройства
для их реализации, имеют ограниченную область применения.
Известны магнитные толщиномеры пондемоторного действия, работа которых основана на измерении
силы магнитного взаимодействия между постоянным магнитом или электромагнитом с контролируемым
объектом. Наиболее совершенными приборами такого типа являются магнитные толщиномеры типа МТА,
предложенные Н.С. Акуловым [1]. Недостатком этих приборов является сложная и дорогостоящая механическая система часового типа отрыва и фиксации момента отрыва постоянного магнита от контролируемого
изделия, стрелочная индикация, необходимость разбиения шкалы прибора на несколько поддиапазонов или
применения однодиапазонных приборов, достаточно ограниченный диапазон измеряемых толщин и невысокая разрешающая способность.
Наиболее близкими к предлагаемому техническому решению являются магнитостатические толщиномеры, действие которых основано на определении индукции магнитного поля в цепи постоянного магнита или
электромагнита при изменении расстояния между ними и основанием изделия из-за наличия покрытия [2].
Наибольшее распространение получили магнитостатические толщиномеры с преобразователями Холла. В
качестве источников намагничивающего поля используются как стержневые и П-образные магниты на базе
магнитожестких материалов, так и электромагниты. Такие приборы выпускаются фирмой Кварц (Швейцария). Недостатком этих приборов является значительное влияние внешних магнитных полей на точность измерений и, как следствие этого, необходимость компенсации начального сигнала перед измерениями, а также компенсации дрейфа начального сигнала при изменении температуры окружающей среды. Наличие
блоков компенсации, а также блока питания и стабилизации тока датчика Холла значительно усложняет схему прибора, при этом в приборах с автономным источником питания время непрерывной работы ограничено. Необходимость разрыва магнитной цепи для размещения датчика Холла снижает чувствительность толщиномера. Разрешающая способность приборов данного типа определяется величиной постоянной Холла и
принципиальной возможности повышения чувствительности не существует. Достигнутый уровень чувствительности с использованием датчиков Холла недостаточен во многих случаях, например при контроле
сверхтонких пленок.
Предлагаемое техническое решение позволяет устранить указанные недостатки. Это достигается тем, что
в качестве преобразователя толщиномера используется многовитковая катушка, охватывающая магнит и жестко скрепленная с ним, регистрирующая изменение магнитного потока в зависимости от толщины покрытия при ее установке или удалении от поверхности контролируемого изделия.
На фиг. 1 дана блок-схема толщиномера немагнитных и ферромагнитных покрытий.
На фиг. 2 показана экспериментальная зависимость изменения величины магнитного потока ∆Ф в относительных единицах от толщины немагнитного покрытия на ферромагнитном основании в микрометрах.
На фиг. 3 показана экспериментальная зависимость величины изменения магнитного потока ∆Ф в относительных единицах от толщины никелевого покрытия по немагнитной основе.
Устройство содержит источник намагничивающего поля (стержневой или П-образный постоянный магнит или электромагнит) 1; многовитковую катушку 2; усилитель 3; интегратор 4; блок изменения пределов
интегрирования и разрешающей способности 5; устройство преобразования и индикации 6; покрытие 7; контролируемое изделие 8.
Устройство работает следующим образом. Источник намагничивания 1 с катушкой 2 перемещается из
точки А над измеряемым изделием в точку В на поверхности изделия или наоборот. При этом происходит
изменение магнитного потока ∆Ф = Фв-ФА, пронизывающего катушку 2. Изменение магнитного потока ∆Ф
приводит к появлению электродвижущей силы (э.д.с.) Е в катушке 2, амплитуда которой пропорциональна
изменению магнитного потока:
E~K*dФ/dT,
где К - коэффициент, зависящий от параметров катушки 2 и магнитной системы 1;
dФ/dТ - скорость изменения магнитного потока.
Сигнал э.д.с. после усиления усилителем 3 интегрируется интегратором 4, управляемым блоком изменения пределов интегрирования 5. Сигнал с интегратора 4, пропорциональный ∆Ф, регистрируется индикатором 6. Изменение величины толщины покрытия 7 на основании 8 приводит к изменению ∆Ф, по величине
которого судят о толщине покрытия.
Предлагаемое техническое решение позволяет значительно повысить чувствительность и разрешающую
способность прибора, расширить диапазон измеряемых толщин и область применения прибора.
BY 4672 C1
Источники информации:
1. А.с. СССР 185495.
2. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / Под ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение,
1995.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
120 Кб
Теги
04672, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа