Устройство для измерения толщины магнитных поверхностных слоев

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины и качества ферромагнитных покрытий, например никелевых. Целью изобретения является повьшение точности контроля путем снижения влияния внутренних напряжений покрытия и шероховатости его поверхности на результаты контроля. Устройство содержит рычаг 1, постоянный магнит, выполненный из верхней 2 и нижней 3 частей, немагнитную оболочку 4, противовес 5, спиральную пружину 6, индикаторную стрелку 7 и шкалу 8. При этом шаровой сегмент нижней части постоянного магнита выполнен с оболочкой КЗ немагнитного материала. Применение такой оболочки,обхватывающей сферическую поверхность шарового сегмента, позволяет отстроиться от влияния шероховатости поверхности магнитного покрытия вследствие удаления магнита от этого покрытия,чточ обеспечивает намагничивание покрытия более однородным полем. Приводится формула для вычисления толщины оболочки . Дополнительное к авт.ев, № 1057901. 1 ил. (Л ьо о О) Од sj

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ура G 01 N 27/72

® Кл3 я ц q,13!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1057901 (21) 3781747/24-2 1 (22) 14.08 ° 84 (46) 23.01.86. Бюл. В 3 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72) В.А. Рудницкий, А.А. Лухвич и А.К. Шукевич (53) 621.317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1057901, кл. С 01 R 33/12,10.09.82. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ МАГНИТНЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины и качества ферромагнитных покрытий, например никелевых. Целью изобретения является повышение точности контроля путем снижения влияния внутренних напряжес

„„SU„„1206677 А ний покрытия и шероховатости его поверхности на результаты контроля.

Устройство содержит рычаг 1, постоянный магнит, выполненный иэ верхней 2 и нижней 3 частей, немагнитную оболоч. ку 4, противовес 5, спиральную пружину 6, индикаторную стрелку 7 и шкалу 8. При этом шаровой сегмент нижней части постоянного магнита выполнен с оболочкой из немагнитного материала.

Применение такой оболочки, обхватывающей сферическую поверхность шарового сегмента, позволяет отстроиться от влияния шероховатости поверхности магнитного покрытия вследствие удалеФ ния магнита от этого покрытия,что; g обеспечивает намагничивание покрытия более однородным полем. Приводится формула для вычисления толщины оболочки. Дополнительное к авт.св.

В 1057901. 1 ил.

0,05 с К (0,5К - Ьм, „) >

rPe Rñ — радиус шарового сегмента, мм! — толщина оболочки, мм; — намагниченность материала постоянного магнита, кА м

Ь„ „ — верхний предел контролируемых толщин покрытий, мм.

Устройство работает следующим образом.

При определении толщины, например, никелевых покрытий на немагнитной основе постоянный магнит, помещенный на поверхность покрытия, притягивается к нему с силой, пропорциональной толщина ферромагнитного покрытия.

Закручивание внутреннего конца спиральной пружины 6 приводит. к постепенному увеличению крутящего момен та, действующего на рычаг 1 и стремящегося оторвать нижнюю часть 3 постоянного магнита с оболочкой 4 от покрытия. При повороте индикатор. ная стрелка 7 перемещается по шкале

8 и в момент равенства сил притяжения и отрыва по углу закручивания внутреннего конца спиральной пружины б посредством отсчета показаний по шкале 8 определяют толщину никелевого покрытия. При этом нижняя 3 и верхняя 2 части магнита намагниче1 120

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины и качества ферромагнитных покрытий, в частности никелевых.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет снижения влия ния внутренних напряжений покрытия и шероховатости его поверхности .на результаты контроля.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит рычаг 1, постоянный магнит, выполненный из двух частей: верхней 2 и нижней 3 в виде шарового сегмента, немагнитную оболочку 4, противовес 5, спиральную пружину б, индикаторную стрелку 7 и шкалу 8.

Материалом немагнитной оболочки 4 может служить хром, нанесенный гальваническим путем. Ее толщина выбирается из следующих условий; бб77. 2 ны согласно. Внешнее поле магнита намагничивает прилегающий участок ни келевого покрытия до наСыщения и поэтомупоказания на шкале 8пропорциональны измеряемой толщине, В качестве примера рассмотрим постоянный магнит из материала самарий-кобальт марки КС37А, имеющий намагниченность 557 кА, Для соз-!

О м дания на оболочке толщиной 0,070 мм внешнего поля, достаточного для насы щения покрытия в диапазоне измеряемых толщин 0-hù „, =0,3 мм, определим размеры шарового сегмента, рассматривая правое неравенство (1):

> h маркс с

0,37 2 мм.

55

Постоянный магнит с радиусом 2мм позволяет контролировать толщину никелевых покрытий с высокой точностью в диапазоне 2-300 мкм. При толщине свыше 300 мкм наблюдается отклонение от линейности зависимости силы притяжения — толщина, на показаниях сказываются внутренние напряжения в

Ьокрытии, и применение однопараметро. вого метода контроля не эффективно.

Применение оболочки из немагнитно го материала, обхватывающей сферическую поверхность шарового сегмента, позволяет отстроиться от влияния шероховатости поверхности магнитного покрытия вследствие удаления магнита от покрытия, что обеспечивает намагничивание покрытия более однородным полем. Кроме того, оболочка предохраняет от износа постоянный магнит в процессе эксплуатации. Нижний предел толщины немагнитной оболочки выб ран из условия отстройки от влияния шероховатости поверхностных слоев.

Верхний предел толщины оболочки t ограничивается условием достижения квазинасыщения поверхностных магнитных слоев в зависимости от размеров шарового сегмента и величины намагниченности материала постоянного магнита.

Таким образом, применение постоян« ного магнита с защитной оболочкой, имеющего размеры, необходимые для обеспечения магнитного насыщения контролируемых магнитых слоев, позволило повысить точность измерения толщины магнитных покрытий.

Ф о р м у л а и з о б р.е т е н и я с

Составитель С. Шумилишская

Редактор А. Шишкина Техред Т.Тулик Корректор М. Максимншинец

Заказ 8703/45 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1

По сравнению с известным устрой-! ством погрешность измерения толщины никелевых покрытий предлагаемым устт ройством уменьшилась до 47., т.е. вдвое, а контролируемый диапазон возрос до 600 мкм.

Устройство для измерения толщины магнитных поверхностных слоев по авт.св. Ф 1057901, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем шаро-. .вой сегмент нижней части постоянного

206677 4 магнита выполнен с оболочкой из немагнитного материала, толщина которой выбирается из следующих условий

0 05 «с t с Б 1,29 10 3 ì 0 25

5 (0 э 5R 1 макс ) ° где t — толщина оболочки из немагнитного материала, мм; — радиус шарового сегмента нижней части постоянного магнита, мм;

3 — намагниченность материала постоянного магнита, кА/м;

h»„, — верхний предел контролируемых толщин покрытий.