Способ контроля параметра электропроводящего немагнитного слоя — SU 1385055 (original) (raw)

(50 РЕТ ЬСТВУ еский инГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТ(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРА ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО НДМАГНИТНОГО СЛОЯ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение в неразрушающем контроле качества иэделий вихретоковым, ультразвуковым, радиоволновым и другими методами, а такжев акустике, экранировании РЭА, ин"дукционной воздушной и .наземнойэлектрораэведке полезных ископаемых.Целью изобретения является повышениеточности контроля и расширение функциональных возможностей за счет увеличения числа контролируемых параметров. Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающемразмещение вихретокового преобразователя на заданном расстоянии отконтролируемого слоя, регулированиечастоты тока возбуждения преобразователя в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного по.ля на глубину от.нескольких долей до величины, равной или большей толщины слоя, и измерение амплитуды вносимого в преобразователь сигнала во всем диапазоне вариаций частоты и частоты сигнала в характерной точке, измеряют также фазу вносимого в преобразователь сигнала во всем . диапазоне вариацийчастоты. Опреде; ляют зависимость амплитуды от фазы вносимого в преобразователь сигнала как функции частоты сигнала для слу чая размещения преобразователя на том же расстоянии от электропроводящего немагнитного слоя толщиной, много большей глубины проникновения . - внего электромагнитного поля. Затем сравнивают амплитуды сигналов для обоих случаев размещения преоб- . разователя при одном и том же значении фазы сигнала и при совпадении сравниваемых амплитуд фиксируют параметры сигнала, по результатам обработки которых определяют параметры слоя. При этом наиболее оптимальным является решение, при котором из множества фиксируемых параметров сигнала, соответствующих совпадающим значениям амплитуд, для последующей обработки выбирают параметры сигнала иа минимальной частоте. 2 ил..контроле качества изделий вихретоко 5вым, ультразвуковым, радиоволновыми другими методами,Целью изобретения является повышение точности контроля и расширениефункциональных воэможностей за счет 10увеличения числа контролируемых пара"метров слоя.На фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства для осуществленияспособа; на фиг. 2 " зависимости соответственно амплитуд Аи А от фазысигнала как функции частотыдля случая размещения преобразователя на заданном расстоянии от контролируемого слоя (кривая. 1) и для слу" 20чая размещения преобразователя натом же расстоянии от немагннтногоэлектропроводящего слоя толщиной,много большей глубины проникновенияв него электромагнитного поля (кривая 11).Устройство реализующее способ,содержит последовательно соединенныегенератор 1 регулируемой частоты,вихретоковый преобразователь 2, на 30заданном расстоянии от которого размещен контролируемый слой 3, измерительный блок 4, второй вход которогоподключен к выходу генератора,1,.второй измерительный блок 5, второйвход которого подключен к фазовомувыходу первого измерительного бло" "ка 4, а третий вход - к выходу запоминающего блока 6, соединенного повходу с фазовым выходом первого изме" 40рительного блока 4, блок 7 обработки сигнала, два других входа которого подключены соответственно к частотному и фазовому выходаи измерительного блока 5, и второй блок 8обработки сигнала, второй вход которого подключен к частотному выходувторого измерительного блока 5. Выходы блоков 7 и 8 обработки сигналаявляются выходами устройства в целом.Способ основан на существовании50счетного множества точек совпадения (пересечения) амплитудно-Фазовой зависимости преобразователя дляслучая размещения на заданном рас".стоянии от него немагнитного элек 55тропроводящего слоя конечной толщины (кривая 1) с аналогичной зависимостью для случая размещения на том же расстоянии от преобразователя немагннтного электропроводящего слоя толщиной 1 сд (кривая 11).Опособ реализуется следующим образом.Вихретоковый преобразователь 2 размещают на заданном расстоянии от контролируемого слоя 3 (фиг. 1). С помощью генератора 1 регулируют частоту тока возбуждения преобразователя 2 в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщине слоя. После этого выходной сигнал преобразователя 2 подают на вход измерительного блока 4, второй, опор" ный сигнал на который поступает с выхода генератора 1. С помощью блока 4 измеряют амплитуду Аи фазу ц вносимого в преобразователь 2 сигнала.Экспериментальным или расчетным путем определяют зависимость амплиту. ды Аот фазы ч вносимого в преобразователь 2 сигнала как функции частоты о(кривая 11 на фиг. 2) для случая размещения на том же расстоя" нии от преобразователя 2 электропроводящего немагнитного слоя толщиной, много большей глубины проникновения в него электромагнитного поля. Полученную зависимость вводят в запомина ющий блок 6, включенный по входу с фазовым выходом измерительного блока 4. Затем напряжения, пропорциой нальные А, ис выхода измерительного блока 4 и напряжение, пропорциональное А на полученной за,висимости, с выхода блока 6 подаютена соответствующие входы второго измерительного блока 5. В блоке 5 при измеренной фазе Ч= Ч, сигнала сравнивают (фиг. 2) измеренную амплитуду А сигнала (кривая Е) с амплитудой Ана полученной зависимости (кри" вая П) и при их совпадении А=Афиксируют параметры (А, у ю,) сигнала. После этого напряжения, пропорциональные А, ц со, с выхода второго измерительного блока 5 подают на соответствующие входы блока 7, где их обрабатывают. по известному алгоритму.= 1 п(Ар +С,)3/( Юр+ С 7) й гне к = д ыэ,рю, К - эквивалентный радиус ВТП,э р " магнитная постоян+ Аомвносимая в ВТП амплитуда сигнала, соответствующая минимально возмрж ному при контроле значению зазора Ь и 6 фцф 1 С 5, С= 1,6 при Н =.Ь/Ке 0,1;3,03 и ре 0,625; 403, так что на выходе блока 7 обработки действует напряжение У(6), пропорцио нальное только удельной электрической проводимости 6 контролируемого слоя. Затеи выходное напряжение 11(6) блока 7 и напряжение, пропорциональное частоте в, сигнала, подают для 15 дальнейшей обработки на соответству-. ющие входы блока 8. В блоке 8 их обрабатывают по известному алгоритмус С (ы р,)-с/я 20 где С=(2-2,5)п 1 и = 1,2,3, Сз устанавливается при градуировке . На заданный диапазон вариаций ыи Ь по минимальной погрешности, так 25 что на выходе блока 8 действует напряжение 11(й), пропорциональное толь ко толщине й контролируемого слоя.Дополнительное повышение точности. 30контроля параметров слоя достигается тем, что из множества фиксируемыхво втором измерительном блоке 5 параметров сигналов преобразователя 2,соответствующих совпадающим значениям амплитуд (см. точки О,С, нафиг 2) для следующей обработки ихв блоках 7 и 8 выбирают параметрысигнала на минимальной частоте,т.ев точке 0(АО, Ч, о)в ок 40рестности которой различие (А-А)сравниваемых амплитуд на смежныхфазах (частотах) существенно болыйе,чем, например, в точке С. В этомслучае коэффициент Сз= 2-2,5; и 1. Формула изобретенияСпособ контроля параметра электропроводящего немагнитного слоя, заключающийся в том, что изменяют частоту тока возбуждения вихретокового преобразователя в диапазоне, обеспечивающем проникновение электро" магнитного поля на глубину от нескольких долей минимальной толщины слоя до величины, равной или большей максимальной толщины слоя, измеряют амплитуду вносимого. в преобразователи сигнала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения функциональных возможностей за счет увеличения числа контролируемых параметров, предварительно размещают преобразователь на заданном расстоянии от электропроводящего слоя толщиной, много большей глубины.Упроникновения в него электромагнитного поля, изменяют частоту тока возбуждений в выбранном диапазоне, определяют зависимость амплитуды от фазы вносимого в преобразователь сигнала, размещают преобразователь на том же расстоянии от поверхности контролируемого слоя, измеряют также фазу вносимого в преобразователь сигнала, сравнивают амплитуды для обоих случаев размещения преобразователя при одном и том же значении фазы сигнала, фиксируют нормируемую амплитуду, частоту и фазу в момент совпадения сравниваемых амплитуд, по результатам обработки измеряемых частоты амплитуды фазы сигнала опре-, деляют значение удельной электрической проводимости контролируемого слоя, а по результатам обработки измеренной частоты и найденного значения удельной электрической проводимости - толщину слоя.1385055 ставитель И. Кесоянхред Л.Сердюкова едактор М. Б оррект ожо Тираж 847Государственного комиелам изобретений и отМосква, Ж-З 5, Раушска каз 1408/42:ВНИИПИ исное,та ССытий по 13035

Смотреть

Способ контроля параметра электропроводящего немагнитного слоя