Способ измерения геометрических параметров поперечного сечения длинномерных объектов Советский патент 1984 года по МПК G01B7/12 G01B7/32 

4Гч

00 4 Р1 СО

со Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в металлургической и радиотехнической промьгашенности для контроля параметров поперечного сечения пррволоки, капиллярных труб лент и пр. Известны контактные способы изме рения геометрических параметров поп речного сечения длинномерных изделий С П. Недостаток данного способа низкая точность при высокой скорост движения объекта и возможность его механического повреждения. Наиболее, близким по технической сущности к предлагаемому является способ.измерения геометрических, параметров поперечного сечения длин номерных объектов, заключающийся в том, что измеряют омическое сопротивление участка объекта, заключенного между электродами электрохимической ячейки 23. Недостатком известного способа является нкзка:я точность, обусловленная влиянием омического сопротив ления слоя электролита между объектом и электродами электрохимической ячейки, а также недостаточные функциональные возможности, не позволяю щие определять параметры поперечного сечения сложной формы - трубчатой, прямоугольной, овальной и пр. Цель изобретения - повышение точ ности и расширение функциональных возможностей способа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения геометрических параметров поперечного сечения длинномерных объектов, заключающемуся в том, что измеряют омическое сопротивление участка объекта, заключенного медау электродами 31лектрохимической ячейки, с помощью второй электрохимической ячейки измеряют омическое сопротивление дополнительного участка объек та, длина котор.ого в несколько раз меньше длины основного участка, и электрическую емкость между электродами этих ячеек, а по результатам измерений вычисляют геометрические параметры. На чертеже показано устройство для осуществления способа. Длинномерный объект 1 с сечением круглой, трубчатой, прямоугольной или иной формы помещен в электрохимическую ячейку 2 с электродами 3, разделенными перегородкой 4, и проходит через .вторую электрохимическую ячейку 5 с аналогичными электродами 6, разделенными перегородкой 7. Электрохимические ячейки 2 и 5, ширина которых равна P.J и Си /2 соответственно, заполнены нейтральным раствором электролита, а их электроды 3 и 6 вьшолнены с развитой поверхностью из материала (например, из платины), обеспечивающего низкое омическое сопротивление и большую емкость поляризованного слоя на границе электрод электролит по сравнению с аналогичными параметрами на границе объект электролит. Первьй контролируемый участок 8 объекта 1 заключен между электродами 3, а второй участок 9 между электродами 6. Соотношение площади сечений слоя электролита в области перегородок 4 и 7 к площади сечения объекта 1 выбирается в диапазоне 1:1 - 100:1. Длина Ц первого контролируемого участка 8 в несколько раз превышает длину 2 второго участка 9. Для определения геометрических параметров поперечного сечения объекта измеряют с помощью моста переменного тока омичеси емкость С кое сопротивление между электродами а затем омическое сопротивление V2 между электродами 6. Значения омических сопротивлений R и R, несут информацию о л. 1 площади сечения контролируемых участков 8 и f. объекта, заключенных между электродами 3 и 6, с одинаковой систематической погрешностью, обусловленной влиянием одинаковых добавочных омических сопротивлений Kg электрод - электролит - объект. Совместное измерение R-j и R- позволяет исключить эту систематическую погрешность путем использования при расчете геометрических параметров величины R,-R, (,,)-( R, где Rg и Rg омические сопротивления участков 8 и 9 объекта на длине 2 и 8, соответственно.

Это обеспечивает повьппение точности измерений геометрических параметров объекта, помещенного в электрохимическую ячейку.

Величина емкости С между электродами 3 или 6 определяется величинами емкости поляриэованных слоев электролита на границах электроды - электролит - объект и несет информацию о параметрах формы поперечного сечения объекта. При наличии эаранее иэвестных сведений о форме сечения его параметры рассчитываются по следующим формулам. Для сплошного круглого сечения

f

- 4hC

Ap(gi-ej;)

или d

(з+Р4)

JiR

d - диаметр, определенный по

омическому сопротивлению, 20 d - по емкости;

h - толщина поляризованного

слоя электролита, см; - диэлектрическая проницемость,

МКФ/см;25

f - удельное омическое сопротивление материала объекта, Ом/см.

овального сечения коэффициент, ьности30

К -- d

Для трубчатого сечения диаметр

D --ill

)

внутренний диаметр

Для прямоугольного сечения (например, ленты) ширина

ЬС а «hC ., jjt

lu

fecfj+e -R

f5 высота

IhC

ecug + V

4

„ )2 . P(gi-e2);ihc

R

Иэмерение дополнительного электрического параметра (межэлектродной емкости С электрохимических ячеек) позволяет определять дополнительный геометрический параметр сечения объекта, например внутренний диаметр, ширину или коэффициент овальности, что расширяет функциональные возможности способа.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ, заключающийся в том, что измеряют омическое сопротивление участка объекта, заключенного между электродами электрохимической ячейки, отличающ.и и с я тем, что, с целью повышения его точности и расширения функциональных возможностей, с помощью второй электрохимической ячейки измеряют омическое сопротивление дополнительного участка объекта, длина которого в несколько раз меньше длины основного участка, и электричесI кую емкость между электродами этих ячеек, а по результатам измерений (Л вычисляют геометрические параметры.