Устройство для измерения толщины покрытия изделия

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ ИЗДЕЛИЯ, содержаще последовательно устанавливаемые по одну сторону от контролируемого объекта источник с коллиматором и детектор излучения с обхватывающей о диафрагмой, отличающ ес я тем, что, с целью повышения чности измерения покрытий изделий ременной толщины, оно снабжено раном, соосно устанавливаемым межисточником излучения и объектом выполненным из непрозрачного для лучения материала в форме диска, аметр которого и его расстояние источника выбрано в соответствии соотношением , h е h расстояние от источника излучения до экрана; диаметр экрана; диаметр источника излучения; мнн - минимальная толщина изделия; о нас - толщина насыщения в материале изделия для излучения используемого источника.

союз советсних социАлистичесних

РЦСПУБЛИН (> ) (> <) 4(Sl) G 01 В 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

II aSxaaaHae(v

4 ммн а... где э„ мни

ГОсудАРстОенный нОмитет сссР

Гю делАм изобРетений и ОчнРьзтий (21) 3596422/18-28 (22) 31.03.83 (46) 07.03 ° 85. Бюл. М 9 (72) В.И.Выстропов, Б.И.Капранов, Л.З.Хрипунов, В.A.Çàáðîäñêèé и В.А.Иващенко (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им.С.М.Кирова (53) 531.717.11(088..8» (56). 1.Румынцев С.В., Парнасов В.С.

Применение бета-толщиномеров покрытий в промышленности. М., Атомиздат, 1980, c,99 °

2.АВторское свидетельство СССР

В 254113,кл. G 01 B 18/02, опублик.

07.10.69. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМВРЕНИЯ

ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ ИЗДЕЛИЯ, содержащее последовательно устанавливаемые по одну сторону от контролируемого объекта источник с коллиматором и детектор излучения с обхватывающейего диафрагмой, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения покрытий изделий переменной толщины, оно снабжено экраном, соосно устанавливаемым между источником излучения и объектом и выполненным из непрозрачного для излучения материала в форме диска, диаметр которого и его расстоянне от источника выбрано в соответствии с соотношением расстояние от источника излучения до экрана; диаметр экрана; диаметр источника излучения; минимальная толщина иэделия; толщина насыщения в материале изделия для излучения используемого источника.

1143970 мнн 45

60

Изобретение относится к контроль.но-измерительной технике и может быть использовано при измерении толщины различных покрытий на изделиях переменной. толщины.

Известно устройство для измерения толщины окрытия, основанное на регистрации обратно рассеянного ионизирующего излучения и содержащие источники детектор иэлучения, последовательно устанавли- 10 ваемые на одну сторону от контролируемого объекта pj.

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения при толщине подложки меньше толщины на- 45 сыщения и особенно при ее изменении.

Наиболее близким к изобретении по технической сущности является устройство для измерения толщины покрытия иэделия, содержащее последовательно устанавливаемые по одну сторону от контролируемого объекта источник с коллиматором и детектор излучения с обхватывающей его диафрагмой 121 .

Цель изобретения - повышение точности измерения толщины покрытий на изделии переменкой толщины, средняя величина которой меньше толщины насыщения, Поставленная цель достигается тем,з0 что устройство для измерения толщины покрытия изделия, содержащее последовательно устанавливаемые по одну сторону от контрОлируемого объекта источник с коллиматором и детектор N излучения с обхватывающей его диафрагмой, снабжено экраном, соосно . устанавливаемым между источником излучения и объектом и выполненным из непрозрачного для излуче- 40 ния материала в форме диска, диаметр которого и его расстояние от источника выбрано в соответствии с соотношением где " — расстояние от источника излучения до экранау 3 — диаметр экрана;

D диаметр источника иэлучеченияу

4„„„ - минимальная толщина изделия;

d н - толщина насыщения в магериале изделия для излучения используемого источника.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез. устройство для измерения толщины покрытия 1 изделия 2 содержит последовательно устанавливаемые по одну сторону от контролируемого объекта источник 3 с коллиматором 4 и детектор 5 излучения с обхватывающей его д. .афрагмой 6. Кроме того, устройство снабжено экраном 7, соосно устанавливаемым между источником 3 излучения и объектом и выполненным из непрозрачного для излучения материала в форме диска, диаметр которого и его расстояние от источника выбрано в соответствии с вышеуказанным соотношением. Виешняя диафрагма 6 и коллиматор 4 с источником 3 сочленены с корпусом детектора 5 излучения посредством резьбовых соединений. Экран 7 установлен на держателе 8 из материала с малым коэффициентом ослабления. излучения, например из алюминия .или оргаиопластика.,параллельно плоскости контролируемого покрытия 1 изделия 2 и расположен между источником 3 излучения и покрытием 1.

Держатель В закреплен на коллиматоре 4 с возможностью перемещения вдоль оси симметрии устройства для изменения расстояния h от источника

3 излучения до экрана 7. .Устройство работает следующим образом. Поток излучения, ограниченный в пространстве коллиматором 4 и экраном 7, проходит от источника 3 через держатель 8 и попадает на контролируемый объект в виде изделия 2 с покрытием 1. Часть этого потока излучения, отраженная от изделия 2, частично ослабляется покрытием l, попадает на детектор 5 излучения и регистрируется им. Поскольку экран 7 поглощает излучение, с уменьшениемрасстояния от источника до экрана увеличивается наименьший угол падения излучения на иэделие 2 (отсчет от нормали к.изделию), что приводит к уменьшению эффективной глубины проникновения излучения в изделие 2.

При некотором значении расстояния b между источником излучения и экраном, определяемом соотношением мин н с эффективная глубина проникновения излучения s изделие будет не более минимальной толщины изделия. В этом случае величина отраженной части потока излучения уже не будет зависеть от.толщины изделия 2, а будет однозначно определяться параметрами покрытия 1, т.е. измеренное значение толщины покрытия уже не будет содержать систематической условно постоянной погрешности..

Апробация устройства для измерения толщины покрытия изделия проводится на макете из алюминия, покрытие имитируется наложением на алюминиевые пластины танталовой фольги, в качестве источника излучения ис1143970

Составитель В.Парнасов

Редактор Аг.Шандор Техуед А.Хикемезей Корректор Е.Снрохман

Заказ 892/33 Тирам 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óýrîðîä; ул.Проектная, 4 пользуется радиоактивный изотоп.

Америций-241, Испытания показывают,,что в диапазоне танталовых иокрытий 0-75 мкм на алюминиевнх изделиях толщиной 6-12 мм погвевыость измерения толщины покрытиЯ предлагаемым устройством примерно в 10 раз менъюе погреаиости измерения прибором с известной конструкцией измерительной головки.