SU879293A1

SU879293A1 - Device for measuring transparent film thickness

Info

Publication number: SU879293A1
Application number: SU792720177A
Authority: SU
Inventors: Алексей Николаевич Кулюкин; Виктор Александрович Целиков
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1979-01-29
Publication date: 1981-11-07

Description

координатно-чувствительный фотоприемник 7, блок 8 регистрирующей и обрбатывающей аппаратуры.coordinate-sensitive photodetector 7, block 8 of recording and processing equipment.

Устройство работает,следующим образом .The device works as follows.

Свет-от источника 1, излученный под углом полного внутреннего отражени на границе раздела .среды и пленки , по световодам 2,3 падает на границу раздела среды 6 и прозрачной пленки 5, наход щейс на смачиваемой поверхности канала 4.The light from source 1, emitted at an angle of total internal reflection at the interface of the medium and film, through optical fibers 2.3, falls on the interface of the medium 6 and the transparent film 5 located on the wetted surface of the channel 4.

Световой пучок претерпевает полное внутреннее отражение на границе раздела пленки и среды вследствие того, что показатель преломлени пленки 5 больше показател преломлени среды 6. Отраженный от границы раздела пучок света по световоду 3 попадает в ту или иную чейку координатно-чувствительного фотоприемника 7, в зависимости от толщины пленки . Толщина пленки вычисл етс в блоке 8 по формуле где сГ - толщина пле ки, м; g - координата регистрации отраженного пучка, м; i величина угла полного внут реннего отражени на границе раздела пленки и среды , град; h - толщина световода,м. Маркой вл етс источник параллельного пучка монохроматического излучени с длиной волны, меньшей минимальной толщины пленки более чем в 5 раз и не равной длине волны поглощени вещества пленки, что позвол ет примен ть при измерении толщины пленки не более чем в 10 раз максимальну величину толщины пленки, что обеспечивает высокую чувствительность измерений и в то же врем позвол ет счирать параллельным отраженный от повёрхности пленки и среды пучок света в широком диапазоне измерени тол щины пленки.The light beam undergoes total internal reflection at the interface between the film and the medium due to the fact that the refractive index of film 5 is higher than the refractive index of medium 6. The light beam reflected from the interface through the optical fiber 3 falls into one or another cell of the coordinate-sensitive photodetector 7, depending on film thickness. The thickness of the film is calculated in block 8 according to the formula, where сГ is the thickness of the web, m; g — coordinate of registration of the reflected beam, m; i is the angle of total internal reflection at the interface of the film and medium, degrees; h is the thickness of the fiber, m The mark is a source of a parallel monochromatic radiation beam with a wavelength less than the minimum film thickness of more than 5 times and not equal to the wavelength of the material absorbed by the film, which makes it possible to use the maximum film thickness for measuring the film thickness not more than 10 times which provides a high sensitivity of measurements and at the same time allows you to parallel a beam of light reflected from the surface of the film and the medium in a wide range of measurements of the film thickness.

в данном устройстве используют материал световодов оптической системы, имеющий показатель преломлени ,равный показателю преломлени вещества пленки, что исключает преломление лучей при переходе границы раздела световода и пленки.This device uses the material of optical fibers of the optical system, which has a refractive index equal to the refractive index of the substance of the film, which excludes the refraction of rays at the transition of the interface between the fiber and the film.

Предлагаемое устройство позвол ет измер ть амплитуду и скорость движени волн по поверхности жидкой пленки по времени пересечени впадиной волны пучка света заданной толщины , а также оценивать форму поверхности и толщину пленки в диапазоне от 0,01 до 5 мм (например, сло жидкости, движущегос по внутреннейThe proposed device makes it possible to measure the amplitude and velocity of waves on the surface of a liquid film at the time when the trough crosses a beam of light of a given thickness, and also to estimate the surface shape and film thickness in the range from 0.01 to 5 mm (for example, a layer of liquid moving along internal

Claims

the surface of the pipe with an annular flow regime of a two-phase mixture) with an accuracy of ± 5%, with the lower limit of the measurement range being limited by the resolution of the photodetector cell, and the upper - by the linear length of the photodetector. Apparatus for measuring the thickness of a transparent film comprising a mark 1 and a reference unit of a position of an image of a mark, characterized in that, in order to measure the thickness of a film moving along a channel with limited access to the interface of the film and medium, it is provided with two optical fibers. as a source of monochromatic radiation, one of the light actuators is mounted flush with the ground surface of the channel, another light guide is installed between the brand and the first light guide at an angle of full internal radiation impact at the interface between the film and the medium, and the reference node is designed as a coordinate-sensitive photodetector. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 377610, - cl. G 01 B 9/00, 1973.

2. Authors certificate of the USSR 24639, cl. G 01 B 19/38, 1930.