Толщиномер гальванических покрытий
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована в авиакосмической и других отраслях промышленности, где используются гальванические покрытия и, следовательно, требуется их контроль. Предлагаемая полезная модель направлена на расширение возможностей толщиномера гальванических покрытий по контролю толщины покрытий при различных сочетаниях электромагнитных свойств материалов основы и покрытия при одновременном упрощении процесса измерений и увеличении точности измерений. Указанный технический результат достигается тем, что в толщиномер гальванических покрытий, содержащий последовательно соединенные автогенератор, накладной вихретоковый преобразователь, включенный в параллельный колебательный контур, детектор, усилитель постоянного тока и индикатор, дополнительно введены преобразователь напряжения в значения толщины покрытия и селектор материалов, преобразователь напряжения по входу соединен с выходом усилителя постоянного тока, а его выход подключен к индикатору, а выходы селектора материалов соединены с соответствующими входами управления усилителя постоянного тока и преобразователя напряжения.
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована в авиакосмической и других отраслях промышленности, где используются гальванические покрытия и, следовательно, требуется их контроль.
Известен целый ряд вихретоковых толщиномеров электропроводящих покрытий на электропроводящем основании (см. Дорофеев А.Л., Любашов Г.А., Останин Ю.Я. Измерение толщины покрытий с помощью вихревых токов. - М.: Машиностроение, 1975. - с.46-56).
Все они позволяют измерять толщину гальванических покрытий только для определенного узкого круга сочетаний электромагнитных свойств материалов основы и покрытия. При этом толщина покрытия определяется с помощью специальных графиков, соответствующих определенным сочетаниям этих свойств. Очевидно, что такие измерения достаточно трудоемки, и от них нельзя требовать высокой точности.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является толщиномер гальванических покрытий, содержащий последовательно соединенные автогенератор, накладной вихретоковый преобразователь, включенный в параллельный колебательный контур, детектор, усилитель постоянного тока и индикатор (см. там же с.46-47). Однако, ему также присущи все указанные выше недостатки.
Предлагаемая полезная модель направлена на расширение возможностей толщиномера гальванических покрытий по контролю толщины покрытий при различных сочетаниях электромагнитных свойств материалов основы и покрытия при одновременном упрощении процесса измерений и увеличении точности измерений.
Указанный технический результат достигается тем, что в толщиномер гальванических покрытий, содержащий последовательно соединенные автогенератор, накладной вихретоковый преобразователь, включенный в параллельный колебательный контур, детектор, усилитель постоянного тока и индикатор, дополнительно введены преобразователь напряжения в значения толщины покрытия и селектор материалов, преобразователь напряжения по входу соединен с выходом усилителя постоянного тока, а его выход подключен к индикатору, а выходы селектора материалов соединены с соответствующими входами управления усилителя постоянного тока и преобразователя напряжения.
Полезная модель поясняется чертежом на фиг.1, где приведена структурная схема толщиномера гальванических покрытий.
Толщиномер на фиг.1 включает в себя последовательно соединенные автогенератор 1, накладной вихретоковый преобразователь 2, детектор 3, усилитель 4 постоянного тока, преобразователь 5 напряжения в значения толщины покрытия и индикатор 6, а также селектор 7 материалов, выходы которого соединены с соответствующими входами управления усилителя 4 постоянного тока и преобразователя 5 напряжения.
Автогенератор 1 предназначен для питания накладного вихретокового преобразователя. Вихретоковый преобразователь 2 предназначен для возбуждения вихревых токов в объекте контроля (ОК) и регистрации их интенсивности и распределения, обусловленных, в частности, толщиной покрытия. Детектор 3 осуществляет преобразование переменного напряжения вихретокового преобразователя 2 в постоянное. Усилитель 4 постоянного тока предназначен для усиления и начального смещения входного напряжения. Преобразователь 5 напряжения в значения толщины покрытия обеспечивает преобразование аналогового входного напряжения в цифровые значения и их пересчет в значения толщины покрытия. Индикатор 5 отображает измеренные значения толщины в удобном для потребителя виде. Селектор 7 материалов предназначен для управления работой усилителя 4 постоянного тока и преобразователем 5 напряжения в значения толщины покрытия.
Работает устройство на фиг.1 следующим образом.
Автогенератор 1 питает синусоидальным током фиксированной частоты накладной вихретоковый преобразователь 2, включенный в параллельный колебательный контур. Резонансная частота колебательного контура выбрана несколько ниже частоты автогенератора 1 для получения максимальной чувствительности к толщине покрытий для всевозможных сочетаний электромагнитных характеристик материалов покрытия и основания. При установке вихретокового преобразователя 2 на ОК происходит изменение его индуктивности и, следовательно, изменение резонансной частоты контура. Степень изменения индуктивности определяется свойствами ОК, в том числе и толщиной покрытия. В результате, при изменении толщины покрытия происходит изменение напряжения на вихретоковом преобразователе 2, которое поступает на вход детектора 3. Постоянное выходное напряжение детектора 3, зависящее от толщины покрытия, передается на вход усилителя 4 постоянного тока. В усилителе 4 происходит смещение и усиление входного сигнала так, чтобы при изменении толщины покрытия от минимального до максимального возможного значения выходное напряжение усилителя 4 изменялось в максимально широких пределах по динамическому диапазону аналого-цифрового преобразователя, стоящего на входе преобразователя 5 напряжения в толщину покрытия. В преобразователе
5 входное напряжение преобразуется в цифровой код, который по определенному алгоритму пересчитывается в значения толщины контролируемого покрытия, представляемые на индикаторе 6. Для разных сочетаний материалов основы и покрытия получаются разные зависимости выходного напряжения вихретокового преобразователя 2 от толщины покрытия. Это приводит к необходимости выбора конкретных значений начального смещения напряжения и коэффициента усиления в усилителе 4 постоянного тока и конкретной функции преобразования в преобразователе 5 напряжения в толщину покрытия. Эти операции осуществляются с помощью селектора 7 материалов.
Техническим результатом модели является расширение возможностей толщиномера гальванических покрытий по контролю толщины покрытий при различных сочетаниях электромагнитных свойств материалов основы и покрытия при одновременном упрощении процесса измерений и увеличении точности измерений.
Толщиномер гальванических покрытий, содержащий последовательно соединенные автогенератор, накладной вихретоковый преобразователь, включенный в параллельный колебательный контур, детектор, усилитель постоянного тока и индикатор, отличающийся тем, что в него дополнительно введены преобразователь напряжения в значения толщины покрытия и селектор материалов, преобразователь напряжения по входу соединен с выходом усилителя постоянного тока, а его выход подключен к индикатору, а выходы селектора материалов соединены с соответствующими входами управления усилителя постоянного тока и преобразователя напряжения.
