Устройство для измерения толщины металлических покрытий Советский патент 1984 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к измернтельной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении при контроле покрытий. Известно устройство для измерения толщины металлических покрытий, содержащее электролитический зонд, источник тока, блок памяти, масштабный преобразователь, пороговый элемент, реле времени, блок индикации, резистор, фильтр низких частот, индикатор Jl. Недостатком устройства является наличие зоны нечувствительности и тем самьм невозможность определения толщины тонких . Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения толщины металлических покрытий, содержащее стабилизированНЕОЙ источник тока, подключенный к одному из его полюсов электролитический зонд, эталонный резистор, включаемый между другим полюсом источника и измеряемь объектом, цепь из последовательно соединенных блока памяти, первого масштабного преобразователя и порого вого элемента, цепь из последователь но соединенных первого блока диффере цирования, входом связанного с зондом, второго масштабного преобразова теля, ключа и сумматора, реле времени, подключенное к управляющему входу ключа, интегратор, связанный с ним регистратор pj. Недостатком устройства также является наличие зоны нечувствительнос ти, обусловленное частотой переключе ния мультивибратора, а также неравная точность измерений при измерении пок1Я11тий различной толщины. Цель изобретения - повы1 ение точности измерений. Поставленная цель достигается тем что устройство для измерения толщины Металлических покрытий, содержащее стабнпизированньй источник тока, под ключенный к одному из полюсов электролитический зонд, эталонный резисто включаемый между другим полюсом источника и измеряемым объектом, цепь из последовательно соединенных блока памяти, первого масштабногопреобразователя и порогового элемента, цепь из последовательно соединенных перво го блока дифференцирования, входом связанного с зондом, второго маовтаб ного преобразователя, ключа и сумматора i реле времени, подключенное к управляющему входу ключа, интегратор, связанный с ним регистратор, снабжено цепью из последовательно соединенных второго блока дифференцирования, определителя знака и коммутатора, выход коммутатора связан с первьм входом интегратора, второй вход которого соединён .с выходом сумматора, информационный вход коммутатора подк;шчен к выходу порюгового злемен- . та, управляющий -к реле времени, первый вход блока памяти связан с зондом, второй у- с реле времени, второй вход порогового элемента подключен к зонду, второй вход сумматора - к эталонному резистору, а выход перво- . го блока дифференцирования соединен с входом второго блока дифференцирования. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит электролитический зонд 1, подключен 1ый к стабилизированную источнику 2 тока, последовательно соединенные блок 3 памяти, первьй масштабный преобразователь 4, пороговый элемент 5, первьй вход блока 3 памяти и второй вход порогового элемента 5 подключены к зонду. В устройство входят также реле 6 времени, регистратор 7, эталонньй резистор 8, включенньй между стабилизированным источником 2 тока и контролируемьм объектом, интегратор 9, пе;рвьй блок 10 дифференцирования, подключенный к. зонду, последовательно соединенные второй масштабньй преобразователь 11, ключ 12, сумматор 13. К выходу первого блока 10 дифференцирования подключена цепь из последовательно соединенных второго блока 14 дифференцирования, опреде1Штеля 15 знака, коммутатора 16. Выход коммутатора 16 подключен к одному из входов интегратора 9, другой вход последнего связан с сумматором 13. Устройство работает следующим образом. В момент начала измерения стабилизированный источник 2 .тока подключается к зонду 1, одновременно включается реле 6 времени. Время вьщёржки у реле 6 времени равно или несколько больше длительности переходного процесса в электролитическом зонде 1. Напряжение, снимаемое с эталонного резистора 8, пропорциональное току |зонда 1, поступает через сумматор 13 на вход интегратора 9, которьй форми рует сигнал, пропорциональньй количеству электричества, затрачиваемого на растворение покрытия. Этот сигнал, нормиров 1нный в единицах толщины, индицируется регистратором 7. I Реле 6 времени в момент включения подключает к управляющему входу интегратора 9 с помощью коммутатора 16 определитель 15 знака, а также к одному, из входов сумматора 13 с помощью ключа 12 - второй масштабный преобразователь 11. В течение переходного процесса напряжение на лектролитическ6м зонде 1 возрастае, причем это возраста ние обусловлено зарядом емкости двой ного слоя зонда 1и достигает установивш1егося значения по истечении 1 - 1,5 с. V Напряжение с электролитического зонда 1 подается на первого блока 10 дифференцирования, на выход которого формируется напряжение, про порциональное току заряда емкости . войного слоя. Это напряжение нормируется с помощью второго масштабного Преобразователя 11 в соответствни с напряжением На эталонном резисторе 8 подается через открытый ключ 12 на сумматор 13. Таким образом, постуг пающий на интегратор 9 суммарный сигнал пропорционален току, ндущему непосредственно на растворение покры тия. Сигнал с выхода первого блока 10 дифференцирования через второй блок дифференцирования поступает в определитель 15 знака и через коммутат тор 16 - на интегратор 9. При перфорации покрытия определитель 15 знака фиксирует изменение знака второй производной напряжения на зонде 1 что указьгоает на наличие перфорации, и формирует сигнал, который через коммутатор 16 поступает на управляющий вход интегратора 9, прекращая отсчет измеряемой величины. Интегратор 9 отключается, измеряемое значение индицируется на регистраторе 7. Если в течение вьвдеряАси реле 6 времени не произошло перфорации покрытия, то реле 6 времени отключает с помощью ключа 12 вход сумматора 13 и подключает с помощью коммутатора 16 управляющий вход интегратора 9 .к выходу порогового элемента 5 .. Кроме того,блок 3 памяти переходит в режим запоминания и напряжение с него с коэффициентом передачи 1,11,5 поступает на один вход порогового элемента 5, на второй вход поступает напряжение непосредственно с электролитического зонда 1. В момент перфорации контролируемого покрытия происходит возрастание напряжения на электролитическом зонде 1 и при достижении им значения, равного напряжению срабатывания порогового элемента 5, осуществляется отключение интегратора 9. Таким образом, использование двух блоков дифференцирования позволяет исключить зону нечувствительности при измерении тонких покрытий, а использование первого блока дифференцирования и сумматора позволяет исключить ошибки корректировки сигнала, поступающего на интегратор, обусловленные изменением типа металла покРЫТИЯ и основания площади растворения.

tr

s&

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ, содержащее стабилизированный источник тока, подключенный к одному из его по- люсов электролитический зонд, эталонный резистор, включаемый между другим полюсом источника и измеряемые объекте, цепь из последовательно соединенных блока памяти, первого масштабного преобразователя и порогового элемента, цепь из последовательно соединенных первого блока дифференцирования, входом связанного с зондом, второго масштабного преобразователя, ключа и сумматора, реле времени, подключенное к управляющему входу йлюча, интегратор, связанный с ним регистратор, отличающе ее я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено цепью из последовательно соединенных второго блока дифференцирования, определителя знака и коммутатора, выход коммутатора связан с первьм входом интегратора, второй вход которого соединен с выходом сумматора, информационный вход коммутатора подключен к выходу порогового элемента, управляющий - к реле Времени, первый вход блока памяти связан с зондсм, второй - с реле времени, второй вход порогового элемента подключен к зонду, второй вход сумматора - к эталонному резистору, а выход первого блока дифференцирования соединен с входом второго блокэ ка дифференцирования. 00

(Ь

ьг

Csl

CN|