Устройство для измерения толщин токопроводящих покрытий

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам неразрушающего контроля, и может быть использовано в производстве микроэлектронных и электровакуумных приборов. Целью изобретения является расширение диапазона измерения в сторону уменьшения толщин токопроводящих покрытий за счет повышения чувствительности устройства к изменению магнитного сопротивления в зазоре вихретокового преобразователя. Устройство содержит ВЧ-генератор, блок обработки сигналов, трехобмоточный электромагнитный вихретоковый преобразователь с ферромагнитным сердечником, выполненным в виде двух ферритовых колец, соприкасающихся друг с другом, имеющих по одной щелевой прорези, возбуждающая обмотка которого подключена к выходу ВЧ-генератора, а две включенные встречно измерительные обмотки подключены к входу блока обработки сигналов, и снабжено конденсатором, подключенным параллельно входам возбуждающей обмотки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ1ЛАЛИСТИЧЕСКИх

РЕСПУБЛИК (Нс 6 01 В 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТГНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

С

С (21) 4677670/28 (22) 14.04.89 (46) 23.08,91. Бюл, М 31 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) С.В.Лисицына, Л.И,Лисицына и В.И.Чуши кина (53) 621.371:681,518.3 (088.8) (56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и иэделий. Справочник, т.2.

-М.: Машиностроение, 1986, с. 150-151.

Клюев В.В. и др, Электромагнитный прибор МИП вЂ” 10 для контроля толщины неферромагнитных покрытий на ферромагнитной основе. -Дефектоскопия, N. 6, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ TOJIЩИН TOKQHPOBOQR+VIX UOKPhlTVII4 (57) Изобретение относится к измеригельной гехнике, а именно к средствам неразрушающего контроля, и может быть использовано в производстве микроэлектИзобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам неразрушающего контроля, и может быть .использовано в производстве микроэлектронных и электровакуумных приборов, а также в машиностроении и металлообработке.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения в сторону уменьшения тол щин за счет повышения чувствительности устройства к изменению магнитного сопротивления в зазоре вихретокового преобразователя.

На чертеже показана структурная схема устройства.... SU„ I672200 А1 ронных и электровакуумных приборов.

Целью изобретения является расширение диапазона измсрения в сторону уменьшения толщин токопроводящих покрытий за счет повышения чувствительности устройства к изменению магнитного сопротивления в зазоре вихретокового преобразователя.

Устройство содержит ВЧ-генератор. блок обработки сигналов, трехобмоточный электромагнитный вихретоковый преобразователь с ферромагнитным сердечником, выполненным в лиде двух ферритовых колец, соприкасающихся друг с другом, имеющих по одной щелевой прорези. возбуждающая обмотка которого подключена к выходу ВЧ-генератора, а две включенныс встречно измерительные обмотки подключены к входу блока обработки сигнллое, и снабжено конденсатором. подключенным параллельно входам возбуждающей обмотки. 1 ил.

Устройство содержит ВЧ-генератор 1, блок 2 обработки сигналов (БОС) и вихретокоеый преобразователь 3, включающий в себя соприкасающиеся друг с другом по образующей первое 4 и второе 5 высокочастотные ферритовые кольца с щелевыми прорезями 6 и 7, расположенными по радиусу на образующей симметрично по отношению к линии соприкосновения колец

4 и 5, возбуждающую обмотку 8, вторично включенные первую 9 и вторую 10 измерительные обмотки, размещенные соответственно нэ первом 4 и втором 5 ферритовых кольцах, и конденсатор 11, включенный параллельно входам возбуждающей обмотки 8, которая подключена к

1Е72200

° 15 выходу ВЧ-генератора 1. а вход БОС 2 подключен к выходам первой 9 и второй 1) измерительных обмоток.

Устройство работает следу ющ ) м ) ) 0! разом.

К ео-)буждающей обмотке 8 подводится питающее напряжение 1-10 В с ча тотой

1-15 ЧГц от ВЧ-генератора 1, В иэмеритель))ых обмотках 9 и 10 наводится Э)),(.;, При отсутст))))и контролируемого образца в прорезяхх 6 и 7 выходное напряжение равно нулю, тaK как измерительные обмотки 9 и 10 имеют одинаковые электротехнические параметры и включены встре l)lo. При размещении образца с проводящим покрытием в прорези 7 в покрытии под действием al ектро аг ))r))oro r;on)) наводятся в))хр )ь)a то ки, которые обусловл )ва)г T иэл нен ) л)агнитного соп)эотивления мл. нитной o)lcтемы преобразователя. При этом ЭДС, наводимая в измерительной катушке 10, иэмо.няет свое значение, и e):ходное )!апряжение приобретает значение, отличное or

) ул.). обратно пропорциональное сопротивп:,o î )) крытия, а следовательно. nponop)))"„ ) aë) ))oå его толщине.

Частота сигнал ВЧ-генератора 1 должна быть выбрана таким образом, чтобы поле про))икало на глубину в 10-100 раэ большу)о, че ТОл!ц))на измеряемо о покрытия, что по эвон ег -.читать амплитуду э )ектромагн))тного поля вну1ри образца постоянной.

Для настройки входного контура (возбуждающая обмотка 8 — ВЧ-i енератор 1) на резонанс токов, обеспе!ивающего повышение чувствительности устройства, параллельно возбуждающей обмотке H подключен конденсатор 11, емкость которого и обеспечив:.åò резонанс, Для наилучшего согласования генератора с нагрузкой его выходное сопротивление должно быть соизмеримо со в ° одным сопротивлением ),епи возбуждающая обмотка 8 — конденсатор I 1 на рабочей )асготе.

Для уве)ичения чувствитель))ос)и усгройс) ва его возбуждающую обмо) ку целесообразно выполнять в виде одного - пяти витков, что позволяет расположить ее в месте соприкосновения колец без увеличения полей рассеивания, Для получения максимального уровня

ЭДС, наводимой в измерительных обмотках

) .,p., полу )е))èÿ максимального ))ь ..од))о: о угнал,:). )) мерительные обмотк)) дол;„)!ы име1ь такое число витков, чтобы обеспечилался резонанс на частоте ВЧ-генератора 1 на собственной межвитковой емкости обмоток9и10, Формула изобретения

Устройство для измерения толщин токo пр. »идящих покрыпгий на диэлектри )еской подложке, содержащее г1Ч-генератор, блок обработки сигналов и трехобмот очный электрол)агнитный вихретоковыи преобразователь с ферритовым сердя )ником, возбуждающая обмотка которого подключена к выходу ВЧ-генератора, э д е включенные встречно измерительные обмо)ки подключены к входу блока obpaботки сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения в сторону уменьшения толщин покрытий, оно снабжено подключенным параллельно вход)м воэ)зуждающей обл)отки конденсатором, ферромагнитный сердечник выполнен в виде двух вь)сокочастотных ферритовых колец. соприкасаю)цихся друг с другом по образующей

)) и).)ею)ц.:.х каждое по одной щелевой прорези, расположенной по радиусу на образу ощей симметрично по отнашени)о к ли) гии соприкосновения колец, иэмерител ьные обмотки расположены на укаэанных ферритовых кольцах, а возбуждающая обмотка выполнена в виде одного-пяти витков, намотанных на оба кольца в месте их соприкосновения

Составитель П.Лапшин

Редактор А,Мотыль Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 2828 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101