СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ ПОКРЫТИЯ ПОСРЕДСТВОМ НАВЕДЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

1. Способ измерения толщины слоя покрытия (Rev) детали (P), нанесенного на подложку (Sub) этой детали (P), причем покрытие (Rev) и подложка (Sub) соответственно выполнены из отличных друг от друга первого и второго электропроводящих материалов, включающий следующие этапы, на которых:
позиционируют средства индукции (Mind) относительно слоя покрытия (Rev) и подают питание на эти средства индукции (Mind) при помощи по меньшей мере одного переменного электрического сигнала (S) для наведения в детали магнитного поля (В), зависящего от электрического сигнала питания (S);
измеряют по меньшей мере одну физическую характеристику (Zn), изменяющуюся в зависимости от наведенного в детали (P) магнитного поля (B);
определяют первое и второе значения (σ1, σ2) показателя (σn), причем этот показатель (σn) зависит по меньшей мере от удельной электрической проводимости (σrev) первого материала и от частоты (Fn) электрического сигнала питания (S), при этом первое значение (σ1) показателя определяют на основании измерения указанной по меньшей мере одной физической характеристики (Z1), выполненного, когда электрический сигнал (S) имеет первую заданную частоту (F1), и второе значение (σ2) показателя определяют на основании измерения указанной по меньшей мере одной физической характеристики (Z2), выполненного, когда электрический сигнал (S) имеет вторую заданную частоту (F2), отличную от первой частоты (F1); затем
r
вычисляют разность между первым и вторым значениями (σ1, σ2) показателя и определяют толщину слоя покрытия (e) в зависимости от этой разности и от заранее определенных данных, связывающих разность между значениями показателя (σ1, σ2) с соответствующими значениями толщин слоя покрытия (Rev).
2. Способ по п. 1, в котором указанным показателем (σn), зависящим, по меньшей мере, от удельной проводимости (σrev) первого материала (Rev) и от частоты (Fn) электрического сигнала питания (S), является удельная проводимость (σn) участка детали (P), через который проходит магнитное поле (B).
3. Способ по п. 2, в котором для получения заранее определенных данных:
используют ряд калибровочных образцов (A, B, C, D, E, F, G, H, I), каждый из которых содержит положку (Sub) из указанного второго материала и слой (Rev) из указанного первого материала, при этом каждый из калибровочных образцов имеет известную толщину слоя покрытия; и
для каждого калибровочного образца выполняют по меньшей мере одну серию измерений, во время которых позиционируют средства индукции электромагнитного поля (Mind) относительно слоя калибровочного образца и оценивают первое и второе калибровочные значения, которые являются значениями, принимаемыми указанным показателем, при этом первое калибровочное значение определяют на основании по меньшей мере одного измерения указанной по меньшей мере одной физической характеристики (Zeta1), когда в средства индукции (Mind) подают первый калибровочный сигнал (Seta) с частотой, равной указанной первой частоте (F1), и второе калибровочное значение определяют на основании по меньшей мере одного измерения по меньшей мере одной физической характеристики (Zeta2), когда в средства индукции (Mind) подают второй калибровочный сигнал (Seta) с частотой, равной указанной второй частоте (F2); и
для каждого калибровочного образца записывают данные, связывающие известную толщину (δlim) слоя покрытия (Rev), первую и вторую частоты (F1, F2) и первое и второе калибровочные значения.
4. Способ по п. 2, в котором указанные первое и второе калибровочные значения соответственно являются значениями удельной проводимости, вычисленными в зависимости от измерений сопротивления (Zeta), выполненных на указанных калибровочных образцах.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанные первую и вторую частоты (F1, F2) выбирают таким образом, чтобы электромагнитное поле (B), генерируемое средствами индукции (Mind), имело глубину проникновения (δn) внутрь второго материала, меньшую трех четвертей толщины подложки (Sub), предпочтительно меньшую половины толщины подложки и еще предпочтительнее меньшую одной трети толщины подложки.
6. Способ по п. 5, в котором значение глубины проникновения электромагнитного поля во второй материал, называемой стандартной глубиной проникновения δn в материал, определяют по формуле:
где δ - глубина проникновения в метрах;
σ - удельная электрическая проводимость (См/м) материала, через который проходит индуцируемое поле;
µr - магнитная проницаемость материала, через который проходит поле;
Fn - частота в герцах сигнала (S), применяемого для питания средств индукции (Mind) и для генерирования электромагнитного поля (Bn) в материале.
7. Способ по любому из пп. 1-4, 6, в котором для определения значений первой и второй частот (F1, F2):
(A) на каждом образце из совокупности образцов предварительной калибровки (A, B, C, D, E, F, G, H, I) с известными и разными значениями толщины слоев покрытия выполняют серию измерений предварительной калибровки на разных частотах (Fn) заранее определенного ряда частот предварительной калибровки, при этом каждое измерение предварительной калибровки этой серии измерений выполняют следующим образом:
позиционируют средства электромагнитной индукции (Mind) по отношению к слою (Rev) образца предварительной калибровки и подают питание на средства индукции (Mind) при помощи переменного электрического сигнала предварительной калибровки, чтобы навести в образце предварительной калибровки магнитное поле (B), зависящее от электрического сигнала предварительной калибровки; и
измеряют физическую характеристику (Zn), изменяющуюся в зависимости от магнитного поля (B), индуцируемого в образце предварительной калибровки, и на основании результата измерения физической характеристики (Zn) определяют значение, принимаемое в качестве показателя (σn), зависящего от удельной проводимости (σRev) первого материала слоя покрытия образца предварительной калибровки и от частоты (Fn) сигнала предварительной калибровки в момент измерения; затем
B) для каждого образца предварительной калибровки с известной толщиной слоя вычисляют все возможные разности между значениями показателя, определенными с этим образцом предварительной калибровки, и с каждой вычисленной таким образом разностью связывают пару частот, которые соответственно использовались для определения этих значений показателя;
C) определяют указанные первую и вторую частоты (F1, F2), выбирая среди различных пар частот по меньшей мере одну из этих пар, обеспечивающую заранее определенный минимальный уровень взаимосвязи между:
разностями значений показателя (σn), определенными для образцов ряда образцов предварительной калибровки; и
значениями толщины слоев покрытия (Rev) этих образцов предварительной калибровки,
при этом частоты выбранной пары представляют собой указанные первую и вторую частоты (F1, F2).
8. Способ по п. 7, в котором физическая характеристика (Zn), изменяющаяся в зависимости от магнитного поля (B), индуцируемого в образце предварительной калибровки, является сопротивлением (Zn), а показатель, зависящий по меньшей мере от удельной проводимости первого материала слоя покрытия образца предварительной калибровки, является удельной проводимостью (σn) части образца предварительной калибровки.
9. Способ по п. 5, в котором для определения значений первой и второй частот (F1, F2):
(A) на каждом образце из совокупности образцов предварительной калибровки (A, B, C, D, E, F, G, H, I) с известными и разными значениями толщины слоев покрытия выполняют серию измерений предварительной калибровки на разных частотах (Fn) заранее определенного ряда частот предварительной калибровки, при этом каждое измерение предварительной калибровки этой серии измерений выполняют следующим образом:
позиционируют средства электромагнитной индукции (Mind) по отношению к слою (Rev) образца предварительной калибровки и подают питание на средства индукции (Mind) при помощи переменного электрического сигнала предварительной калибровки, чтобы навести в образце предварительной калибровки магнитное поле (B), зависящее от электрического сигнала предварительной калибровки; и
измеряют физическую характеристику (Zn), изменяющуюся в зависимости от магнитного поля (B), индуцируемого в образце предварительной калибровки, и на основании результата измерения физической характеристики (Zn) определяют значение, принимаемое в качестве показателя (σn), зависящего от удельной проводимости (σRev) первого материала слоя покрытия образца предварительной калибровки и от частоты (Fn) сигнала предварительной калибровки в момент измерения; затем
B) для каждого образца предварительной калибровки с известной толщиной слоя вычисляют все возможные разности между значениями показателя, определенными с этим образцом предварительной калибровки, и с каждой вычисленной таким образом разностью связывают пару частот, которые соответственно использовались для определения этих значений показателя;
C) определяют указанные первую и вторую частоты (F1, F2), выбирая среди различных пар частот по меньшей мере одну из этих пар, обеспечивающую заранее определенный минимальный уровень взаимосвязи между:
разностями значений показателя (σn), определенными для образцов ряда образцов предварительной калибровки; и
значениями толщины слоев покрытия (Rev) этих образцов предварительной калибровки,
при этом частоты выбранной пары представляют собой указанные первую и вторую частоты (F1, F2).
10. Способ по п. 9, в котором физическая характеристика (Zn), изменяющаяся в зависимости от магнитного поля (B), индуцируемого в образце предварительной калибровки, является сопротивлением (Zn), а показатель, зависящий по меньшей мере от удельной проводимости первого материала слоя покрытия образца предварительной калибровки, является удельной проводимостью (σn) части образца предварительной калибровки.