DE1548245C - Anordnung zur beruhrungslosen Prüfung und Messung der Gleichförmig keit der Dicke eines bahnförmigen Schichtmatenals, das elektrisch leitendes Material umfaßt - Google Patents

Description

15

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur berührungslosen Prüfung und Messung der Gleichförmigkeit der Dicke eines bahnförmigen Schichtmaterials, das elektrisch leitendes Material [T\ umfaßt, insbesondere der Dicke eines Emulsionsüber- -^ zuges auf einem photographischen Schichtträger, wobei das zu prüfende Bahnmaterial an kapazitiv mit dem Material gekoppelten Elektroden vorbeigeführt wird.

Es ist eine Anordnung bekannt, bei welcher ein Fehler im Material oder der Überzugsdicke mittels Stromdurchgang durch die Probe über mechanische Anschlüsse überwacht wird. Solche Anschlüsse rufen einen unkontrollierbaren und variablen Kontaktwiderstand hervor, und weiterhin ist dies nicht mit empfindlichem Material möglich, welches dabei einer Zerstörung ausgesetzt wird wie nasse photographische Überzüge. .

Weiterhin ist eine Anordnung bekannt, mit welcher die Dicke eines nichtleitenden Materials gemessen werden kann, indem man es als Dielektrikum eines Kondensators verwendet. Diese Anordnung mißt Kapazitätsänderungen in Gegenwart geringfügiger Widerstandskomponenten, nicht jedoch Widerstandsänderungen in Gegenwart. relativ großer und variabler ka-. pazitiver Komponenten zu messen.

\J Außerdem ist eine Anordnung zur Messung der absohlten Dicke eines leitenden Filmes auf einer nichtleitenden Basis bekannt. Diese Anordnung ist bezüglich der Trägerdicke empfindlich, die gesondert gemessen werden muß, und eine Korrektur muß gemacht werden. Da diesen zwei Messungen verschiedene physikalische Prinzipien zugrundeliegen, unterliegt die Korrektur Fehlern, die von Störgrößen herrühren, welche eine Messung mehr beeinflussen als die andere.

Weiterhin ist eine Anordnung bekannt, bei der der Widerstand eines Materials über Kopplungskapazitäten gemessen wird. Diese Anordnung erfordert, daß die kapazitive Kopplungsimpedanz relativ klein und konstant ist; keines von beidem ist erfüllt, wenn diese Technik auf ein sich bewegendes Bahn- oder Schichtmaterial angewendet wird. Ferner macht die Anordnung eher eine absolute als eine differentielle Messung.

Schließlich sind Anordnungen bekannt, welche Eichnormalien sind, die nicht für eine laufende Messung anwendbar sind.

Ein Erfordernis besteht darin, auf einem endlosen, sich bewegenden Band als Vergleichsbasis den Widerstand eines leitenden Materials zu messen unter Anwendung kapazitiver Kopplung, um mechanische Zerstörung zu vermeiden. Insbesondere besteht in der photographischen Industrie das Bedürfnis, die Gleichförmigkeit einer nassen Emulsionsschicht zu messen, nachdem sie auf ein nichtleitendes Band als Überzug aufgebracht ist. Die Emulsionsschicht ist sehr empfindlich hinsichtlich mechanischer Beschädigungen während des Herstellungsstadiums, bei dem sie überwacht wird, was einen Ohmschen Kontakt unmöglich macht. Weiterhin wird das Band wahrscheinlich vibrieren, was zur Folge hat, daß die kapazitive Kopplungsimpedanz willkürlich schwankt. Keine der vorgenannten bekannten Anordnungen befriedigt all diese Erfordernisse.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art. zu schaffen, bei der der Kopplungswiderstand zwischen den Elektroden, und dem Bahnmaterial unbedeutend ist gegenüber dem Widerstand des zu prüfenden Überzuges, ohne daß eine sehr hohe Wechselstromfrequenz von mehreren Megahertz verwendet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Koppelungselektroden aus einem Paar von quer oder längs der Bahn in vorbestimmtem Abstand voneinander angeordneten Antriebselektroden sowie einer zwischen den beiden Antriebselektroden liegenden Suchelektrode bestehen, und daß an die Antriebselektroden gleiche Wechselspannungen von entgegengesetzter Phase angelegt sind sowie die von der Suchelektrode an der Zwischenstellung erfaßte Wechselspannung und Änderungen dieser Wechselspannung aufgrund von Dickenänderungen durch einen phasenempfindlichen Detektor gemessen werden.

Daher ergibt es bei der Anordnung gemäß der Erfindung keinen mechanischen Kontakt mit der Bahn. Die Anordnung wird in einer Brückenausführung angeordnet, die es erlaubt, differentielle Änderungen bezüglich des Widerstandes, und damit in der Dicke, zu erfassen, ohne bezüglich des Gesamtwiderstandes des Überzugs empfindlich ,zu sein. Die Brückenstellung verbessert auch die Empfindlichkeit. . ■

; Die maximale Kopplungskapazität, . die erhalten werden kann, wird durch die technischen Gegebenheiten vorgegeben. Um die Kopplungsimpedanz auf eine vernachlässigbare Höhe zu reduzieren, müßte die Frequenz auf einen Wert erhöht werden, wo der sogenannte »Skin-Effekt« die Aufdeckung bestimmter Arten von Nicht-Gleichförmigkeit verhindern würde. .

In der Praxis liegt die. verwendete Frequenz bei einem solchen Wert, daß die Kopplungsimpedanz eine Ordnung höher liegt als der zu messende Widerstand. Daher werden andere Maßnahmen getroffen, um Schwankungen in der Kopplungsimpedanz und die dadurch hervorgerufenen Effekte auf ein Mindestmaß zu bringen. Doppelantriebselektroden, jeweils eine auf einer Seite der Filmbahn, werden verwendet, um den Vibrationseffekt bei der Kopplungskapazität herabzusetzen. Auch wird phasenempfindliche Gleichrichtung der angelegten Hochfrequenz zur Abschirmung gegen Änderungen im Ausgangssignal, das durch Schwankungen in dieser Kopplungskapazität erzeugt wird, verwendet.

Damit kann eine Anordnung selektiv empfindlich gegenüber Schwankungen in einem der zwei Paare brückenverbundener Impedanzen gemacht werden, von denen eines der Paare von Natur aus rückwirkend ist und das andere nicht-reaktiv. Bei der aus der deutschen Auslegeschrift 1,095,525 bekannten Anord-

riung ist dies nicht möglich, weil die phasenempfindliche Demodulation hur bei der Gleichrichtung des Nieder-Frequenzmodulationssignals verwendet wird. Bei der bekannten Anordnung würde es daher unmöglich sein, zwischen Kapzitätsänderungen, die von j Schwankungen in der Produktgröße herrühren, und Phasenwinkelstörungen, die von der Anwesenheit von Wasser oder anderen leitenden Komponenten in dem Kunststoffmaterial herrühren, aus denen das Produkt besteht, zu unterscheiden.

Die Anordnung gemäß der Erfindung stellt also eine wesentliche Verbesserung und eine beträchtliche Vereinfachung gegenüber den bekannten Anordnungen dar. Außerdem wird eine verbesserte Unterdriikkung von unerwünschten und/oder irrelevanten π Schaltsystemstörungen ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer einfachen Anordnung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 eine allgemeine schematische Ansicht der Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 3 eine Endansicht in Richtung Pfeil C, welche die Schaltung eines Teils der Anordnung darstellt;

F i g. 4 eine äquivalente Schaltung einer Elektrodenanordnung.

F i g. 1 der Zeichnung zeigt im Schnitt ein flächiges Aufnahmematerial bzw. eine Bahn 10, z.B. einen CeI-luloseacetatfilm, auf welchem eine Schicht 11 aus elektrisch leitendem Material abgelagert worden ist. Die Schicht 11 kann aus einer fließfähigen Schicht, z.B. einer wäßrigen Schicht einer photographischen Emulsion, bestehen. Der elektrische Widerstand des Überzugs 11 ist der Überzugsdicke umgekehrt proportional. Wenn daher Strom durch den Überzug 11 in senkrechter Richtung zu seiner Dicke durchgeleitet wird, führen Unregelmäßigkeiten in der Dicke zu Unregelmäßigkeiten in dem Spannungsgradienten. Das Prinzip der Erfindung beruht auf der Feststellung derartiger Unregelmäßigkeiten des Spannungsgradienten.

Zu diesem Zweck wird ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten Antriebs- oder Steuerelektroden 12, 13 elektrisch mit der Oberfläche des Überzugs 11 an zwei betreffenden Stellen A, B gekoppelt, und eine Suchelektrode 14 ist in ähnlicher Weise an einer Stelle P, die zwischen den beiden Stellen A, B liegt, angebracht. Gleiche Wechselspannungen von entgegengesetzter Phase werden an die Antriebselektroden 12, 13 angelegt, wodurch ein Wechselstrom in dem Überzug 11 in senkrechter Richtung zu dessen Dicke erzeugt wird. Die Suchelektrode 14 mißt die Wechselspannung an der Zwischenstellung P. Wenn die Stelle P genau in der Mitte zwischen A und B 5 liegt, dann wird unter der Voraussetzung, daß die Amplituden der beiden Antriebspotentiale, die an die Elektroden 12, 13 angelegt sind, gleich sind, ein »Nulk-Zustand erreicht, wobei die Suchelektrode 14 so lange bei der Spannung oder dem Potential Null verbleibt, wie die Überzugswiderstände zwischen A und P und B und P gleich sind, d. h. so lange wie der Überzug 11 zwischen A und B eine gleichförmige Dicke aufweist. Eine Abweichung von der Gleichförmigkeit der Dicke zwischen A und B verursacht eine Abweichung von dem »Null«-Zustand und ergibt eine Wechselspannung bei P und erzeugt ein Potential an der Suchelektrode 14.

Unter Anwendung ziemlich hoher Wechselstromfrequenzen im Bereich von 100 Kilohertz bis zu 1 Megahertz wird eine kapazitive Kopplung zwischen den Elektroden 12, 13, 14 und dem Überzug 11 angewendet, wodurch die Notwendigkeit einer physikalischen Berührung mit dem Überzug 11 vermieden wird. Typische photographische Emulsionsüberzüge besitzen einen Widerstand von 10 000 Ohm je cm² in senkrechter Richtung zu ihrer Dicke. Die Antriebselektroden sind beispielsweise einige cm lang und durch einen Abstand von einigen cjn getrennt. Um den Kopplungswiderstand zu dem Überzug 11 gegenüber dem Widerstand des Überzugs 11 unbedeutend zu machen, wäre es daher erforderlich, bei einem Spalt oder Abstand zwischen Elektrode und Überzug von 1 cm Wechselstromfrequenz von mehreren Megahertz anzuwenden, d. h. eine Größe, die aufgrund des Einsetzens des »Skin«- oder »Haut«-Effektes praktisch nicht anwendbar wäre. Durch die Anwendung der vorstehend beschriebenen »Nulk-Methode löschen sich jedoch die Kopplungswiderstände an den beiden Antriebselektroden 12 und 13 in wirksamer Weise gegenseitig aus.

Eine Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Die überzogene Bahn 10 ist auf Führungswalzen 15, 16 angeordnet und wird über die Walzen 15, 16 kontinuierlich in Richtung von Pfeil C geführt. Zwischen den Walzen 15, 16 wird die Bahn 10 nacheinander unterhalb einer festen Elektrodenanordnung 17 und einer bewegbaren Elektrodenanordnung 18 vorübergeleitet.

Die stationäre oder feststehende Elektrodenanordnung 17 umfaßt ein Paar von Antriebselektroden 12', 13' und eine dazwischenliegende Suchelektrode 14', die in gleicher Weise wie die Elektroden 12, 13, 14 von Fig. 1 angeordnet sind. Die Antriebselektroden 12', 13' sind länglich und erstrecken sich parallel zueinander in einer zu der Bewegungsrichtung C der Bahn 10 senkrechten Richtung, wobei die Suchelektrode 14' ebenfalls länglich ist und etwa eine Längenausdehnung von V₄ der Länge der Antriebselektroden 12', 13' aufweist. Um eine ziemlich gleichförmige Stromdichte in dem Überzug 11 zwischen den Antriebselektroden 12', 13' zu erzeugen, besitzt jede der \ Antriebselektroden 12', 13' eine Länge, die etwa gleich dem zweifachen Abstand, durch welchen sie getrennt sind, beträgt.

Die bewegbare Elektrodenanordnung 18 umfaßt eine Mehrzahl von abwechselnd angeordneten Antriebselektroden 20 und Suchelektroden 21, wobei sich diese Anordnung im wesentlichen über die gesamte Breite der Bahn 10 erstreckt. Jede Antriebselektrode 20 ist in Richtung der Bewegung C der Bahn 10 langgestreckt und besitzt eine Längenausdehnung, die im wesentlichen gleich dem zweifachen Abstand zwischen benachbarten Antriebselektroden 20 beträgt. Die Suchelektroden 21 sind in der Mitte zwischen benachbarten Antriebs elektroden 20 angeordnet und erstrecken sich parallel zu den Antriebselektroden, wobei jede Suchelektrode 21 eine Länge von etwa V₄ der Länge der Antriebselektrode 20 aufweist. Die Elektrodenanordnung 18 ist für eine hin- und hergehende Bewegung (durch eine nicht gezeigte Einrichtung) in einer Richtung im rechten Winkel zu der Bewegungsrichtung der Bahn 10, wie dies durch die Pfeile D angezeigt ist, angebracht. Der Einfachheit halber sind in Fig. 2 lediglich 5 Antriebselektroden

20 dargestellt, wobei bei der praktischen Ausführung jede zweckmäßige Anzahl zur Anwendung gelangen kann.

Die bewegbare Elektrodenanordnung 18 stellt, wie ersichtlich, praktisch eine Mehrzahl von Elektrodenan-Ordnungen der in Fig. 1 gezeigten Art dar. Die alternative angeordneten Antriebselektroden 20 sind mit den jeweiligen Anschlußklemmen einer Quelle 22 für Wechselspannung verbunden, die so ausgelegt ist, um gleiche Wechselspannungen von entgegengesetzter Phase auf die jeweiligen abwechselnden Elektroden 20 zu liefern. Die genannten Anschlußklemmen der Quelle 22 sind außerdem mit den jeweiligen Antriebselektroden 12', 13' der feststehenden Elektrodenanordnung 17 verbunden. Die jeweiligen Suchelektroden 14', 21 sind mit den jeweiligen Detektoreinheiten 23, 24 verbunden.

Die stationäre oder feststehende Elektrodenanordnung 17 und die bewegbare Elektrodenanordnung 18 sind angeordnet, um Ungleichförmigkeiten in dem Filmüberzug 11, der sich jeweils über die Breite der Bahn 10 und in Längsrichtung derselben erstreckt, X^s) festzustellen. Eine querlaufende Fehlerstelle t im Überzug 11, die sich quer über die Breite der Bahn 10 erstreckt, erzeugt eine Potential- oder Spannungsänderung an der Suchelektrode 14', wenn sie zwischen den Antriebelektroden 12', 13' durchgeht, wobei die Änderung durch den Detektor 23 festgestellt wird. In ähnlicher Weise bewirkt eine in Längsrichtung verlaufende Fehlerstelle 1 eine Spannungsänderung, die an einer der Suchelektroden 21 erzeugt wird, wobei die Änderung durch den Detektor 24 wahrgenommen wird.

Es ist ersichtlich, daß unterhalb jeder der Antriebsund Suchelektroden eine wirksame »Blindstelle« oder »tote Zone« vorhanden ist, bei welcher eine Diskontinuität ih der Dicke des Überzugs 11 keinerlei Änderung in dem an der jeweiligen Suchelektrode erzeugten Potential verursacht. Hinsichtlich der stationären Elektrodenanordnung 17 ist dies ohne Folgeerscheinung, da die Bahn 10 kontinuierlich sich über den Raum bewegt, der die Antriebselektroden 12', 13' trennt; diese Tatsache muß jedoch hinsichtlich der ^ Elektrodenanordnung 18 berücksichtigt werden. Aus '^J) diesem Grund ist die Anordnung 18 hin- und herbewegbar ausgebildet. Die Amplitude der Hin- und Herbewegung ist so eingestellt, daß sie wenigstens den halben Abstand zwischen benachbarten Antriebselektroden 20 beträgt, und die Geschwindigkeit .der Hin- und Herbewegung ist mit der Geschwindigkeit der Bewegung der Bahn 10 so abgestimmt, daß sämtliche Teile der Überzugsoberfläche zwischen zwei benachbarten Elektroden 20 zu einem bestimmten Zeitpunkt bei ihrer Fortbewegung unterhalb der Elektrodenanordnung 18 liegen.

Die Detektoreinheiten 23, 24 können von irgendeiner bekannten Art in Abhängigkeit von der erwünschten Anzeigeart sein. Zweckmäßig umfaßt die Detektoreinheit (Fig. 3) einen Verstärker 25, der ein verstärktes Signa] einem Strahlablenkstromkreis einer Kathodenstrahlröhre 26 zuführt. Es kann dann die Anordnung getroffen werden, daß eine Stelle in dem Auffang- oder Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre verschoben wird, wenn immer eine Potentialänderung, die eine Fehlerstelle anzeigt, von einer Suchelektrode aufgenommen wird. Bei der Detektoreinheit 24 kann jede Suchelektrode 21 wiederum an den Strahl ablenkenden Stromkreis angeschlossen sein. Auf diese Weise kann ein Kathodenstrahlröhrenbild, bestehend aus einer Anzahl von Spuren, die jeweils einer besonderen Suchelektrode 21 entsprechen, erhalten werden, wodurch das Auffinden oder Wahrnehmen der Stelle von Fehlern z.B. bei 1, ermöglicht wird.

Ein weiterer Vorteil der hin- und hergehenden Anordnung 18 besteht darin, daß man in gewissem Ausmaß die Art des Fehlers in dem Überzug 11 sowie dessen Lage ableiten kann. So verursacht eine kontinuierliche Abnahme in der Filmdicke über die Bahnbreite eine gleichbleibende Änderung in der Spannung an der einen oder anderen der Suchelektroden 21, was z.B. zu einer konstanten Verschiebung der Kathodenstrahlröhrenspur führt, während eine Strich- oder Liniendiskontinuität oder ein »Abwärtsstrich« wie bei 1 eine abwechselnde Änderung im Potential an der einen oder anderen der Suchelektroden 21 verursacht, was zu einer modulierten Verschiebung der Kathodenstrahlröhrenspur führt.

Der Elektrodenstrahl in der Kathodenstrahlröhre 26 kann mittels strahlmodulierender Impulse, die von einem Impulserzeuger 32 aufgebracht werden, in seiner Intensität synchron mit der auf die Antriebselektroden angelegten Wechselspannung moduliert werden, wobei die Phase der Modulierung so ist, daß, wenn der Überzug 11 gleichförmig ist, der Elektronenstrahl verstärkt wird, wenn die den Strahl ablenkende Wechselspannung, falls überhaupt, durch Null geht. · · . .

Das Bild auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre kann kontinuierlich auf einem lichtempfindlichen Film aufgezeichnet werden, der sich im rechten Winkel zur Richtung der Ablenkung des Elektronenstrahls bewegt, um eine kontinuierliche Aufzeichnung der Gleichförmigkeit des Überzugs 11 zu erzeugen.

Eine lichtelektrische Fühleinrichtung 27 von bekannter Art kann vorgesehen sein, um den Schirm der Kathodenstrahlröhre 26 »zu überblicken«. Es kann z.B. die Anordnung getroffen werden, daß durch die Verwendung einer geeigneten Schirmabdekkung eine Leuchtspur oder -stelle von der lichtelektrischen Fühl- oder Wahrnehmungseinrichtung 27 nur »gesehen« oder wahrgenommen wird, wenn diese um einen vorbestimmten Betrag abgelenkt wird. Die Vorrichtung 27 kann an einen Relaisstromkreis angeschlossen sein, so daß bei Aufnahme einer Ablenkung, die über diesen vorbestimmten Betrag hinausgeht, ein Relais erregt wird, um eine Warneinrichtung zu betätigen. Umgekehrt kann natürlich die Anordnung getroffen werden, daß die lichtelektrische Fühleinrichtung 27, die nicht abgelenkte Kathodenstrahlröhrenspur oder -stelle sichtet oder aufnimmt, wobei die Spur oder Stelle aus dem Suchfeld der Einrichtung 27 bei Ablenkung um mehr als einen vorbestimmten Betrag herausgeht. Die Unterbrechung des von der lichtelektrischen Fühleinrichtung 27 aufgenommenen Signals kann dann so angeordnet werden, um eine Warneinrichtung zu betätigen; andererseits kann die Kathodenstrahlröhre 26 eine Einrichtung umfassen, die sicherstellt, daß der Elektronenstrahl den Fluoreszenzschirm lediglich dann erreicht, wenn er um mehr als einen vorbestimmten Betrag abgelenkt wird.

Vorzugsweise werden Maßnahmen getroffen, um die nachteiligen Effekte von ungewollten Bewegungen der Bahn 10, beispielsweise Erschütterungen oder Schwingungen, zu vermeiden oder auf ein Minimum zurückzuführen, die Änderungen in der elektrischen

209528/357

Kopplung zwischen den Elektroden und dem Überzug 11 verursachen. Der äquivalente Stromkreis einer Elektrodenanordnung, entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten, ist in Fig. 4 gezeigt. Die Antriebselektroden-Kopplungskapazitäten C_A, C_B sind mit den Überzugswiderständen R_AP, R_BP zwischen den Stellen A, P und B, P. jeweils elektrisch in Reihe. Die an der Suchelektrode 14 durch deren Kopplungskapazität Cp aufgenommene Spannung V_P wird durch ungewollte Änderungen von entweder C₄ oder C_B modifiziert,, wodurch ein Geräuschsignal, das irgendeinem Signal überlagert werden soll, aufgrund von Spannungsgradientenschwankungen erzeugt wird.

Um das durch Bahnerschütterungen oder -schwingungen verursachte Geräusch auf ein Minimum herabzusetzen, können Doppelantriebselektroden der in Fig. 3 gezeigten Art angewendet werden. Jede Antriebselektrode 20 ist mit einer entsprechenden Ergänzungsantriebselektrode 20', die auf einer anderen Seite der Bahn 10 angeordnet ist, elektrisch verbunden. Eine Erschütterung der Bahn 10 in Richtung seiner Dicke erzeugt geringe Änderungen in den Kopplungskapazitäten zwischen der Doppelantriebselektrode 20, 20'. Auf diese Weise wird das Geräusch um einen Faktor in der Größenordnung 10 bei einer Schwingung oder Erschütterung mit einer Amplitude von etwa 1 mm verringert.

Weiterhin wird das Geräusch durch Anwendung eines phasenempfindlichen Such- oder Aufnahmebereichs in den Detektoreinheiten 23, 24, die mit den jeweiligen Suchelektroden 14, 21 verbunden sind, herabgesetzt.

Spannungsschwankungen aufgrund von Änderungen in den Kopplungskapazitäten C_A; C_B (d. h. Geräusch) sind in 90° Phasenverschiebung mit Änderungen aufgrund von Änderungen in den Überzugswiderständen R_AP, R_BP (aufgrund von Dickenschwankungen); demzufolge werden die letzteren Änderungen oder Schwankungen vorzugsweise gegenüber den ersteren durch die Anwendung der bekannten Phasenwahrnehmungsarbeitsweisen (Phasendetektionsverfahren) wahrgenommen und verstärkt. . . ·..■.. >^;.

Die Hin- und Herbewegung.der beweglichen Anordnung 18 verursacht einen »Randeffekt« hinsichtlich der äußersten Antriebselektroden 20 der Anordnung. Um diesen Effekt zu überwinden, kann die Anordnung 18 an jedem Außenende durch zusätzliche

ίο Elektroden 28 abgeschlossen _:werden, die über eine Induktanz L (nicht gezeigt) mit der. Erde verbunden sind. Die Induktanz L wird so gewählt, daß sie mit der Kopplungskapazität C_E der Zusatzelektrode 28 einen Serienresonanzkreis an der Wechselstromfrequenz bildet. Dies führt dazu, daß der Überzug 11 unmittelbar unter der Zusatzelektrode 28 in wirksamer Weise auf dem Erdpotential gehalten wird, so daß die äußeren Antriebselektroden 20 im wesentlichen durch Änderungen in der relativen Stellung des Überzugs 11 aufgrund der Hin- und Herbewegung der Anordnung 18 nicht beeinflußt werden. ■ .

Die Randeffektkompensation, wie sie vorstehend beschrieben ist, besitzt zwei Nachteile: ■..'·.-..·■■■.■■

1. Der Wert der Induktanz ist sehr kritisch und die Einstellung ist schwierig.

2. Geringe Änderungen in der Kopplungskapazität C_E verschieben oder stauchen den Resonanzpunkt und demgemäß den Kompensationseffekt.

Eine andere Weise zur Kompensierung des Randeffektes besteht in der Bestimmung des Potentials des Überzugs 11 an den Stellen der Zusatzelektroden 28 mittels Zusatzsuchelektroden 29. Dieses Potential wird nach Verstärkung und Phasenumkehrung in Verstärkern 30, 31 an die Zusatzelektroden 28 angelegt. So wird ein geschlossenes Schleifsystem gebildet,

das dazu dient, jenen Teil des Überzugs,; der den Zusatzelektroden 28 gegenüberliegt, sehr nahe auf

Erdspannung zu halten. . · .-;.·. ■·..:■;

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur berührungslosen Prüfung und Messung der Gleichförmigkeit der Dicke eines bahnförmigen Schichtmaterials, das elektrisch leitendes Material umfaßt, insbesondere der Dicke eines Emulsionsüberzuges auf einem photographischen Schichtträger, wobei das zu prüfende Bahnmaterial an kapazitiv mit dem Material gekoppelten Elektroden vorbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelungselektroden aus einem Paar von quer oder längs der Bahn in vorbestimmten Abstand (A-B) voneinander angeordneten Antriebselektroden (12,13) sowie einer zwisehen den beiden Antriebselektroden liegenden Suchelektrode (14) bestehen und daß an die Antriebselektroden (12,13) gleiche Wechselspannungen von entgegengesetzter Phase angelegt sind sowie die von der Suchelektrode (14) an der Zwischenstellung (P) erfaßte Wechselspannung und Änderungen dieser Wechselspannung aufgrund von Dickenänderungen durch einen phasenempfindlichen Detektor (23,32) gemessen werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 'Antriebselektroden (12, 13,

20) länglich und zueinander parallel sind, wobei jede eine größere Länge hat als die des sie trennenden Abstandes.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bewegung des bahnförmigen Materials (10, 11) für die kontinuierliche Ablehrung oder Einstellung relativ zu den Antriebselektroden (13', 14^ vorgesehen ist, wobei die Antriebselektroden (130 sich im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Materials erstrecken. ,

4. Anordnung· nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Hin- und Herbewegung der Elektroden (20,

21) relativ zu dem Schichtmaterial vorgesehen ist, wobei die Antriebselektroden (20) sich im wesentlichen senkrecht zur Richtung (D) der Hin- und Herbewegung erstrecken.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden geeignet sind, eine Hin- und Herbewegung mit einer Amplitude auszuführen, die im wesentlichen gleich dem halben Trennungsabstand der Antriebselektroden (20) ist.

6. Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Satz von Antriebs- und Suchelektroden (17), die sich im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung (C) des .Materials (10, 11) erstrecken, wobei dieser Satz auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke (t), die sich senkrecht zur Bewegungsrichtung ausdehnen, anspricht und wenigstens einen zweiten Satz von Antriebs- und Suchelektroden (18), der für eine Hin- und Herbewegung in einer zur Bewegungsrichtung (C) senkrechten Richtung (D) angeordnet ist und auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke (t), die sich parallel zur Bewegungsrichtung des Materials erstrecken, anspricht, aufweist.

7. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Elektrodenanordnung (18), die eine Vielzahl von benachbarten Paaren von parallelen Antriebselektroden (20) umfaßt, wobei eine Suchelektrode (21) zwischen jedem jeweiligen Paar von Antriebselektroden angeordnet ist und jede Antriebselektrode mit Ausnahme der beiden äußeren Antriebselektroden der Anordnung jeweils zwei von diesen Paaren gemeinsam angehört.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende der Anordnung (18) eine Zusatzelektrode (28) vorgesehen ist, wobei jede Zusatzelektrode elektrisch mit dem Erdpotentiai verbunden und elektrisch an das Material (11), dessen Dicke geprüft werden soll, gekoppelt ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdanschluß von jeder Zusatzelektrode durch eine Induktanz erfolgt, deren Impedanz bei der Frequenz der angelegten Wechselspannung im wesentlichen gleich der Impedanz ist, die durch die kapazitive Kopplung zwischen der Zusatzelektrode und dem Material erhalten wird.

10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdanschluß über eine Impedanz ausgeführt ist, die mit der Leistungsabgabe eines Phasen umkehrenden Spannungsverstärkers ! (30) verbunden ist, dessen Eingangsleistung mit Hilfssuchelektroden (29), die zum Ansprechen auf Wechselpotentiale, die in dem den Zusatzelektroden (28) gegenüberliegenden Teil des Materials erzeugt werden, angeordnet sind, verbunden ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschirmelektrode gegenüber der oder jeder Suchelektrode auf der von dem Schichtmaterial (11) entfernten Seite angeordnet ist und eine Einrichtung zum Anlegen auf die oder jede Abschirmelektrode einer Wechselspannung, die dem in der jeweiligen Suchelektrode erzeugten Potential genau folgt, vorgesehen ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebselektrode zwei elektrisch verbundene, parallele Platten (20, 200 umfaßt, die auf gegenüberliegenden Seiten des Materials (11) angeordnet werden können.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 / bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede ν Suchelektrode (21) über eine Verstärkereinrichtung (25) mit einem Strahlablenkungsstromkreis einer Kathodenstrahlröhre (26) zur Erzeugung von Ablenkungen auf dem Röhrenbild, die die Ungleichförmigkeit der Dicke des Materials (11) darstellen, verbunden ist.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild der Kathodenstrahlröhre (26) mit einer lichtelektrischen Fühleinrichtung (27) verbunden ist, die für die Erzeugung eines elektrischen Signals beim Auftreten einer vorbestimmten Ablenkung des Kathodenstrahlröhrenbildes geeignet ist.

15. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre (26) mit einer die unabgelenkten Stellen umgebenden Schirmabdeckung versehen ist, wodurch ein durch die lichtelektrische Fühleinrichtung (27) erzeugtes Signal bei Ablenkung des Bildes unterbrochen wird.

16. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist,

, um sicherzustellen, daß der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre (26) den Bildschirm nur dann erreicht, wenn der Strahl abgelenkt wird.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebselektrode (13', 20) mit der Erde über eine so gewählte Induktanz verbunden ist, daß sie mit der Kapazität (Q₄, C_B) zwischen der Elektrode und der Erde bei der Frequenz der angelegten Wechselpotentialdifferenz in Resonanz steht.