Способ измерения толщины металлических пленок

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩ1НЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК, заключающийся В ТОМ, что измеряемые пленки располагают посередине зазора между катушками экранного вихретокового преобразователя , возбуждают одну из них посредством генератора высокочастотных колебаний и по амплитуде напряженин на другой катушке преобразователя определяют толщину пленок, о тличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона измеряеЪ Ъ мых толщин, пленки толщиной перемещают к торцу катушки ьгRu )d,(v2,4l)() где -3.„ R S

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5g 6 01 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

1 ч1 где

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3356667/25-28 (22) 17 ° 11.81 (46) 07.03.84. Бюл. М 9 (72) P.Ã. Ошеров и Ю.E. Хорошайло (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени институт радиоэлектроники (53) 620.179.142.5.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 375469, кл. G 01 В 7/06, 1973 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК, заключающийся в том, что измеряемые пленки располагают посередине зазора между катушками экранного вихретокового преобразователя, возбуждают одну из них посредством генератора высокочастотных колебаний и по амплитуде напрях<ения на другой катушке преобразователя определяют толщину пленок, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых толщин, пленки толщиной Ъ(h перемещают к торцу катушки ь иv

h„=2

Ри Ь|и. V<+1 V +1 — 3 — е, 3

V„=KQ е . V,=KQe

)< — коэффициент связи между возбуждающей катушкой вихретокового измерительного преобразователя и ее зеркальным изображением при расстоянии от катушки до пленки; к — радиус катушки; С2

Я вЂ” эквивалентная добротность Щ катушки; ж — частота питающего тока;

6 — удельная проводимость иеме- С ряемой пленки; абсолютная магнитная проницаемость °

1078237

6fU V

Ъ1=

RMGp

Составитель А. Федоров

Техред С.Мигунова Корректор И.Эрдейи

- Редактор Т. Кугрышева

Заказ 928/33

Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для электромагнитной толщинометрии.

Известен способ измерения толщины неферромагнитных металлических пле- 5 нок, заключающийся в том, что металлическую пленку располагают на фиксированном расстоянии от катушек экранного преобразователя, и устройство для его реализации, содержа- 10 щее генератор переменного тока, вихретоковый преобразователь экранного типа, измерительный усилитель, индикатор и систему ориентации. Для pac" ширения пределов измеряемых параметров, например толщины металлических материалов, устройство снабжено четырьмя управляемыми ключами, образующими плечи мостовой схемы, в одну из диагоналей которой вклю чен индуктивный возбудитель магнитного поля, а в другую " генератор намагничивающего тока, ключи противоположных плеч мостовой схемы попарно соединены между собой, включающий вход одной пары соединен с цепью сброса, выключающий вход — с включающим входом второй пары и выходом первой схемы временной задержки, а выключающий вход второй пары соединен с выходом третьей .схемы временной задержки (1 .

Недостатками способа являются узкий диапазон измеряемых толщин металлических пленок и его сложность.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых толщин.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения толщины металлических пленок, заключающемуся в том, что измеряемые 40 пленки располагают посередине зазора между катушками экранного вихретокового преобразователя, возбуждают одну иэ них посредством генератора высокочастотных колебаний и по ампли-45 туде напряжения на другой катушке преобразователя определяют толщину пленок, пленки толщиной Ъ < перемещают к торцу катушки, где

- — e„

3 -а

Ч =кае

К вЂ” коэффициент связи между возбуждающей катушкой вихретокового преобразователя и ее зеркальным иэображением при расстоянии от катушки до пленки, равном 0;

Й,й — радиус катушки и ее эквивалентная добротность; м — частота питающего тока;

4 с- удельная электропроводность металлической пленки и ее магнитная проницаемость;

И,В2 — расстояния от пленки до катушек экранного вихретокового преобразователя.

Способ реализуется с помощью устройства,. содержащего последовательно соединенные генератор высокочастотных колебаний, вихретоковый преобразователь экранного типа, амплитудный детектор и индикатор ° Вихретоковый преобразователь содержит измерительную и возбуждающую катушки, включенные в контуры с трансформаторной связью.

Измеряемую пленку располагают в зазоре между катушками резонансного экранного преобразователя, возбуждают одну из катушек переменным током и по амплитуде напряжения на другой судят о толщине измеряемой пленки. При этом металлическую пленку размещают посередине зазора между катушками и производят отсчет по шкале для толстых пленок вторичного прибора, а если указатель прибора расположен вначале шкалы, пленку перемещают к торцу одной иэ катушек преобразователя и производят отсчет по шкале для тонких пленок.

Таким образом, способ измерений толщины металлических пленок позволяет расширить диапазон измеряемых толщин.