Способ измерения площади рельефной поверхности электропроводных объектов Советский патент 1984 года по МПК G01B7/32 G01B7/34 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля шероховатости и неровностей деталей, для определения коэффициента интенсификации теплообмена шероховатой поверхности а также для определения площади поверхности объекта с учетом ее рельефа .

Известен способ измерения площади рельефной поверхности, основанный на измерении эмиссионного тока насыщения, создаваемого контролируемой поверхностью объекта, помещенного в вакуумную камеру Cl 3.

Недостаток этого способа - высокая трудоемкость измерений и сложность измерительной установки, что обусловлено необходимостью применения вакуумной камеры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ измерения площади рельефной поверхности электропроводных объектов, закпючающийся в том, что измеряют электрическую емкость между установлент ными с зазором объектом и измерительным электродом С 2.

Недостатком; известного способа является низкая точность измерений, обусловленная плоской формой измерительного электрода, не соответствующей рельефу контролируемой поверхности, что не обеспечивает достаточной чувствительности способа к изменению ее рельефа.

Цель изобретения - повьппение точности измерений площади рельефной поверхности.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу измерения площади рельефной поверхности электропроводных объектов, заключающемуся в том, что измеряют электрическую емкость между установленными с зазором объектом и измерительным электродом, величину зазора устанавливают в несколько раз меньшей перепада высот рельефа, в качестве измерительного электрода используют слепок с поверхности объекта.

На чертеже изображено устройство для осуществления измерений по предлагаемому способу.

Устройство содержит стакан 1 и жестко скрепленную с ним обойму 2 из непроводящего материала. В обойме 2 закреплен с помощью резьбового контакта 3 контролируемый объект (образец) 4. Сверху на стакане 1 размещен с возможностью перемещения второй стакан 5, в котором закреплена вторая обойма 6 из непроводя щего материала, в которую за.пит расплавленный металл, образующий слепок 7. В торце обоймы 6 закреплен н резьбе второй контакт 8, соприкасающийся со слепком 7, На внешней поверхности стакана 1 закреплена на резьбе гайка 9, соприкасающаяся торцом с вторым стаканом 5. К контактам 3 и 8 подключен измеритель 10 емкости. В области осприкосновения поверхностей образца 4 и слепка 7 образуется воздушный зазор 11, который может быть заполнен жидким диэлектриком Для этого к нему с помощью трубки подключен поршневой насос 12, заполненный жидким диэлектриком, например маслом.

Контролируемьй объект (образец) 4 выполнен в виде образца ступенчатой формы, исследуемая поверхность которого обращена к слепку 7, повторяющему рельеф этой поверхности.

Измерения проводят следующим образом.

Образец 4 помещают в обойму 2 и фиксируют контактом 3 так, что часть образца выступает в верхнюю обойму 6. В нее заливают расплавленный легкоплавкий металл (например, сплав Вуда), образукиций после затвердевания слепок 7 с исследуемой поверхности образца 4.

После затвердевания слепок фиксируют сверху контактом 8. С помощью гайки 9 стакан 5 перемещают на определенное расстояние для того, чтобы между образцом 4 и слепком 7 образовался зазор 11.

Устройство поворачивают на н направлении, показанном стрелкой, и с помощью поршневого насоса 12 производят заполнение зазора жидким диэлектриком. Поворот необходим для устранения воздушных пузырьков в зазоре.

Зазор 11 устанавливают таким образом, чтобы его величина была минимальной, по крайней мере в 10-15 раз меньшей перепада высот (глубины борозд или высоты гребешков) рельефа контролируемой поверхности образца 4. Чем меньше величина зазора 11,

310845924

«тем с большей точностью измеряется ; чиной зазора определяют площадь

площадь микрорельефа, контролируемойрельефной поверхности конТролируеповерхности. Образец 4 и слепок 7,мого образца.

разделенные зазором 11, заполненные Таким образом, в результате того,

диэлектриком (маслом, воздухом и пр.) 5что рельеф поверхности слепка точно

образуют конденсатор, электрическаясоответствует репьефу образца и посемкость которого прямо пропорциональ-ле их разведения образовавшийся

но зависит от площади рельефной по-достаточно малый зазор одинаков межверхности образца 4. Эту емкостьду всеми взаимно соответствующими

измеряют с помощью измерителя 10 10точками их поверхностей, повышается

и по ее отношению к емкости эталон-точность измерения площади поверхного конденсатора с такой же вели-ности объекта с учетом ее рельефа.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ РЕЛЬЕФНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ, заключающийся в том, что измеряют электрическую емкость между установленным с зазором объектом и измерительным электродом, о тличающийся тем, что, с целью повьшёния точности.измерения, величину зазора устанавливают в несколько раз меньшей перепада высот рельефа, а в качестве измерительного электрода используют слепок с поверхности объекта. (Л