ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки

При сканировании поверхности изделия измерительной головкой, включающей точечный источник энергии и термоприемник, изменяют скорость сканирования и при каждом значении скорости меняют расстояние между источником энергии и термоприемником до тех пор, пока температура поверхности в точке контроля достигнет максимального значения, измеряют это расстояние, а толщину изделия определяют с учетом измеренных значений температуры, расстояния между источником энергии и термоприемником и скорости сканирования.

Устройство, реализующее способ: содержит измерительную головку 1, включающую точечный источник 2 энергии и термоприемник 3, ключевые элементы 4-8, микропроцессор 9, блоки 10 и 11 памяти, блок 12 вычитания, усилитель 13, коммутатор 14, реверсивные двигателя 15 и 16, привод 17 перемещения измерительной головки, потенциометр 18, блок 19 питания, двигатель 20 постоянного тока, механизм 21 перемещения термоприемника относительно источника энергии, тахогенератор 22, датчик 23 положения термоприемника 3.

Управляющие входы целевых элементов 4-8 соединены с выходами микропроцессора, информационные входы ключевых элементов 4-6 соединены с первым выходом термоприемника 3, выходы первых двух ключевых элементов 4 и 5 - с входами блоков 10 и 11 памяти которые через ключевые элементы 7 и 8 соединены с входом блока 12 вычитания, выход которого соединен с первым входом коммутатора 14, второй вход которого соединен с выходом микропроцессора 9. Механизм 17 перемещения измерительной головки 1 связан с двигателем 20 постоянного тока, имеющим кинематическую связь с тахогенератором 22.

Устройство работает следующим образом.

Включают источник 2 энергии и начинают перемещение измерительной головки 1 над исследуемым изделием с некоторой постоянной скоростьюvн. По команде микропроцессора 9 открывается ключ 5, и информация о температуре Т(rн) с термоприемника 3 заносится в блок 11 памяти. Затем по сигналу с микропроцессора механизм перемещения термоприемника изменяет расстояние между источником 2 энергии и термоприемником 3 на расстояниеdr ₁, равное 0,5-1 мм. Далее по команде с микропроцессора открывается ключ 4, и информация о температуре Т(rн +dr ₁) с термоприемника 3 заносится в блок 10 памяти. По сигналу микропроцессора 9 открываются ключи 7 и 8, и на блок 12 вычитана подаются сигналы с блоков 10 и 11. Разностный сигналdt ₁(r) = Т(Рн) - Т(Рн +dr ₁) усиливается усилителем 13 и через коммутатор 14 подается на реверсивный двигатель 16, который через блок 21 в соответствии с зависимостьюdr_i= Кdt_i(r) переместит термоприемник 3 относительно источника 2 энергии.

Затем информацию t(r ₂) с датчика 3 через открытый ключевой элемент 5 заносится в блок 11 памяти, при этом предыдущая информация Т(rн) в этом блоке стирается. По команде с микропроцессора 9 открываются ключи 7 и 8, и с блока 12 вычитания разностьdt ₂(r)= Т(Рн +dri) - t(rn2) через усилитель 13 и коммутатор 14 поступает на реверсивный двигатель 16, который в зависимости от знака величины разностиdТ ₂(r) переместит термоприемник в точку r ₃. Перемещение термоприемника в соответствии с вышеописанным циклом будет осуществляться до тех пор, пока разностьdТi(Р) = t(ri) - t(ri-1) станет равной нулю. Это будет соответствовать экстремуму функции t(r), т.е. точке Т _макс.1(Р _опт.1).

Затем на первый вход блока 12 вычитания с микропроцессора 9 подается сигнал, величина которого пропорциональна значению Т _зад, а на второй вход через открытый ключ 6 подается сигнал с датчика 3. Разностный сигнал t(v) с выхода блока 12 через усилитель 13 мощности и коммутатор 14 поступает на реверсивный двигатель 15, который в зависимости от величины рассогласования перемещает реохорд потенциометра 18, что приводит к уменьшению напряжения питания двигателя 20 постоянного тока, который за счет уменьшения числа оборотов через механизм (редуктор) 17 уменьшает скорость движения источника 2 энергии и термоприемника 3 до тех пор, пока контролируемая температура Т станет равной заданному значению Т _зад. Затем по команде с микропроцессора в соответствии с ранее описанным алгоритмом поиска экстремального значения термограмм нагрева находят расстояние Ропт.2, которое соответствует максимуму температуры Т _макс.

По команде оператора информация о скоростях движения измерительной головки v _x1 и v _x2 с тахогенератора 22 заносится в оперативную память микропроцессора 9, а с датчика 23 заносится информация о расстоянии r _опт.1,r_опт.2между термоприемником и источником энергии. На основе полученной измерительной информации в микропроцессоре осуществляется расчет толщины пленочного покрытия исследуемого изделия.