Электромагнитное устройство для измерения толщины неэлектропроводящей пленки на металле - SU1561832A3
Код документа: SU1561832A3
Чертежи
Описание
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины неэлектропроводящей пленки на металле.
Цель изобретения - повышение универсальности и удобства эксплуатации.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема измерения; на фиг. 3 - диаграмма изменения тока; на фиг, 4 - устройство, общий вид; на фиг. 5 - блок-схема алгоритма калибровки; на фиг. 6 - блок- схема алгоритма работы устройства; на фиг. 7 - блок-схема алгоритма ввода программы.
Электромагнитное устройство для измерения толщины незлектропроводя- щей пленки на металле с помощью измерительного зонда 1 с катушкой 2 индуктивности содержит корпус 3, клемму 4 для присоединения устройства к
измерительному зонду 1, размещенные в корпусе измерительный блок 3, соединенный с клеммой 4 и включающий последовательно соединенные источник 6
(переменного тока, индикатор 7 изменения тока и аналого-цифровой преобразователь (не показан), и подключенный к выходу аналого-цифрового преобразователя микрокомпьютер 8. Устройство также содержит подключенный к выходу микрокомпьютера 8 термический печатающий блок 9, размещенный в корпусе 3 устройства и имеющий отверстие 10 для носителя информации на верхней части передней панели 11 корпуса 3. На нижней части панели 11 расположены клавиши 12 микрокомпьютера 8. Кроме того, устройство содержит дисплей 13, экран 14 которого расположен |на передней панели 11 корпуса между отверстием 10 печатающего блока и клавишами 12 микрокомпьютера 8, соединенные последовательно общий источник 15 тока, второй выход которого соединен с микрокомпьютером 8, и аналоговый источник 16 тока, выход которого соединен с измерительным блоком 5, а управляющий вход - с выходом микрокомпьютера 8.
Позициями 17 и 18 обозначены клавиши калибровки, позицией 19 - клавиша сброса, позицией 20 - клавиша вычеркивания , позицией 21 - клавиша ввода, позицией 22- клавиша переключения печатающего блока 9, позицией1
23- клавиша подачи бумаги, позицией
24- клавиша запуска ввода программы. Электромагнитное устройство для
измерения толщины неэлектропроводящей пленки на металле работает следующим образом
Ток I идет от источника 6 переменного тока через зонд 1, состоящий из ферромагнитного сердечника, на котором намотана катушка 2 индуктивности.
Когда зонд 1 касается поверхности неэлектропроводящей пленки 25 на материале основы 26, происходит изменение тока, как показано на фиг. 3. Если кривая калибровки изготовлена с использованием стандартной пластины, которая выполнена из материала основы 26, на котором пленка имеет определенную толщину, согласно правилу электромагнитной индукции толщина пленки D может быть определена посредством измерения изменения тока.
Измерительный блок 5 включает в себя источник 6 переменного тока, индикатор 7 изменения тока и аналого- цифровой преобразователь для преобразования обнаруженного изменения тока в цифровую величину. Эта цифровая величина вводится в микрокомпьютер 8, имеющий оперативное и постоянное запоминающие устройства, и преобразуется в толщину пленки 25 на основе дан
5
0
5
0
5
0
5
0
5
ных на кривой калибровки, имеющихся в постоянном запоминающем устройстве. Это значение толщины посылается в цепь дисплея 13 и индицируется на его экране 14 или же в термический печатающий блок 9 и регистрируется там. Элементы цепи питает источник 15, аналоговый источник 16 тока подсоединен для подачи напряжения, имеющего меньшее колебание, в измерительный блок 5.
Калибровка устройства с использованием двух стандартных пластин осуществляется перед измерением. При нажатии клавиш 17 и 18 в микрокомпью- тер 8 вводится сигнал прерывания, и начинается работа программы, указанной на блок-схеме фиг. 5. Зонд 1 прижимается к стандартной пластине без пленки из материала основы, т.е. пластина имеет толщину пленки . Минимальная величина, соответствующая Точке С (фиг. 3), после изменения тока il, показанного на фиг. 3, превращается в величину, ниже определенной пороговой величины Д10, удерживается в измерительном блоке 5 и запоминается в оперативном запоминающем устройстве (блок 25, фиг. 5). Данные, соответствующие точке С2, подобным же образом запоминаются посредством использования стандартной пластины, имеющей толщину пленки мкм (блок 26, фиг. 5). Параметр квадратного уравнения, указывающего на кривую калибровки (фиг. 3),определяется на основании данных в этих двух точках , и после этого подготовка к вычислению измеряемой толщины пленки, соответствующей изменению тока AI, завершается (блок 27, фиг. 5).
Главная программа запускается, когда нажата клавиша 19 сброса. Эта программа удерживается в памяти постоянного запоминающего устройства в микрокомпьютере 8. Если измерение не выполняется в течение 5 мин или более, после нажатия клавиши 19 таймер в микрокомпьютере 8 (в блоке 28, фиг. 6) устанавливается на 5 мин для того, чтобы автоматически отключить аналоговый источник 16 тока с целью экономии энергии. Блок 29 программы показывает падение напряжения или сигнализирует о работе источника 15 тока, работающего в таком резервном режиме питания.
Стандартная программа пропускает , вышеупомянутую петлю программы, когда зонд 1 используется для измерения, т.е. когда ток Д1 достигает величины, меньшей пороговой величины Л10, и переходит от дифференцирующего блока 30 программы к блоку 31, тем самым аннулируя операцию по подсчету времени пятиминутного таймера, т.е. предпола- гается, что единичная измерительная операция производится в значительно более короткое время, чем мши Измеренная величина выражается заранее определенными единицами (блок 32, фиг. 6), вводится в цепь дисплея 13 и затем индицируется на его экране или в термический печатающий блок 9.
После этого предшествующая процедура повторяется и измерение продол- жается.
В соответствии с программами по проверке толщины пленки измерение проводится в заданные сроки в заданных точках.
Клавишей 34 устанавливают число измерений, при достижении этого числа автоматически выводятся среднее значение измеренных величин, число измерений , среднеквадратичное отклоне- ние, данные и порядковый номер производимого измерения .При нажатии клавиши 18 калибровки операция, указанная на фиг. 6, прерывается . Программа на фиг. 7 запуска- ется после нажатия двойной клавиши 24 запуска ввода программы для присвоения цифры 7 и функции (данные ВАТЕ, блок 35).Данные вводятся десятичной клавишей 36 (блок 37, фиг. 7). Нажа- тие на клавишу 21 ввода приводит к завершению операции присвоения (блок 38, фиг. 7).
Таким образом, производящему измерение оператору нет необходимости вводить в работу какую-либо клавишу после начала операции по измерению. Работа программы, указанной на фиг.6, запускается при простом прижатии зонда 1 к измеряемой точке, и результа- ты измерения выводятся автоматически, следовательно, оператору достаточно просто следить за выходными величинами . Другие физические единицы, от™ личающиеся от указанных, могут быть добавлены или исключены в качестве выходных данных измерения устройства. Таймер может быть установлен и на другое время.
На фиг. 3 кривая 39 соответствует материалу А, а кривая 40 - материалу В, однако число видов различных материалов не ограничено.
Клавиша 22 переключения печатающего блока используется в том случае, если нет необходимости в выводе данных из печатного блока 9.
Клавиша 2Q вычеркивания применяется для стирания величины, измеренной ошибочно.
Клавиша 41 используется, когда средняя- величина Ап
TL - х
П гг J
(1)
данных измерений, которые уже были сделаны., и среднеквадратичное отклонение S
,- 2
были выведены безотносительно к заранее заданному числу измерений.
При нажатии клавиши 23 подачи бумаги бумага, на которой производится печать, извлекается из вогнутого отверстия 10 печатающего блока 9, и распечатанная часть ее может быть отрезана пилообразным лезвием 42. Формула изобретения
Электромагнитное устройство для измерения толщины неэлектропроводя- щей пленки на металле с помощью измерительного зонда в виде катушки индуктивности , содержащее корпус, клемму для подсоединения устройства :с измерительному зонду, размещенные в корпусе измерительный блок,, соединенный с клеммой и включающий последовательно соединенные источник переменного тока, индикатор изменения тока и аналого-цифровой преобразователь, и подключенный к выходу аналого-цифрового преобразователя микрокомпьютер , отличающееся тем, что, с целью повышения универсальности и удобства эксплуатации, оно снабжено подключенным к выходу микрокомпьютера термическим печатающим блоком размещенным в корпусе устройства и имеющим отверстие для носителя информации на верхней части передней панели корпуса, на нижней части которой расположены клавиши микрокомпьютера, дисплеем, экран которого расположен на передней панели корпуса между отверстием печатающего блока и клавишами микрокомпьютера, а также соединенными последовательно общим источ-
715618328
ником тока, второй выход которого со- соединен с измерительным блоком, а единен с микрокомпьютером, и аналоге- управляющий вход - с выходом микро- вым источником тока, выход которого компьютера.
Л
Реферат
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может использоваться для измерения толщины неэлектропроводящей пленки на металле. Цель изобретения - повышение универсальности и удобства эксплуатации. Для достижения цели устройство, содержащее измерительный зонд в виде катушки индуктивности, измерительный блок, источник переменного тока, индикатор изменения тока, аналого-цифровой преобразователь и микрокомпьютер, снабжено подключенным к выходу микрокомпьютера термическим печатающим блоком, размещенным в корпусе устройства и имеющим отверстие для носителя информации в верхней части передней панели корпуса, на нижней части которой расположены клавиши микрокомпьютера, дисплеем, экран которого расположен на передней панели корпуса, а также соединенными последовательно общим источником тока и аналоговым источником тока, выход которого соединен с измерительным блоком, а управляющий вход - с выходом микрокомпьютера. 7 ил.
Формула
