Устройство для измерения толщины покрытий Советский патент 1985 года по МПК G01B7/06 

QG

Ж

U

а

ON

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для контроля гальванических покрытий в электрохимическом производстве.

Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение функциональных .возможностей устройства за счет обеспечения возможности контроля состава гальванического покрытия.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, электролитический поляризующий элемент 2, преобразователь 3, фильт 4 1;изких частот, дифференцирующий блок 5, нуль-орган 6, блок 7 управления. Кроме того, устройство снабжено интегратором .8, запоминающим блоком 9, источником 10 компенсирующего напряжения, сумматором 11, коммутатором 12 и индикатором 13 с регулируемой величиной чувствительности, подключенным посредством коммутатора к выходам интегратора и сумматора, к первому входу которого подключен запоминающий блок 9, а к второму входу источник 10 компенсирующего напряжения . К первым и вторым входам интегратора 8 и запоминающего блока 9 подключены выходы соответственно преобразователя 3 и нуль-органа 6 через блок 7 управления, выход которого связан с первым входом коммутатора 12.

Устройство работает следующим образом.

Электролитический поляризующий элемент 2 располагают на поверхности контролируемого покрытия и включают в цепь генератора 1 линейно растущего напрялсения. Преобразователь 3 преобразует ток, протекающий через электролитический поляризующий элемент, в напряжение, которое подается на фильтр 4 и на первые (измерительные) входы интегратора 8 и запоминающего блока 9. Отфильтрованное от случайных составляющих напряжение с выхода фильтра 4 подается на дифференцирующий блок 5, определяющий величину производной по времени. К выходу дифференцирующего блока подключен нульорган б, фиксирующий момент смены

1869362

знака производной напряжения на вьпсоде преобразователя 3, т.е. максимум вольт-амперной кривой. В результате на выходе нуль-органа в момент вреJ мени, соответствующий максимуму вольт-амперной кривой, формируется короткий импульс, который подается на управляющий вход интегратора 8 или на управляющий вход запоминающего блока 9 и вызывает запись запоминающим блоком величины выходного напряжения преобразователя, соответствующей максимуму тока (if,.). Выходной сигнал интегратора 8 пропорционален количеству электричества (Q), протекающего через электролитический поляризующий элемент 2.

При определении толщины гальванического покрытия первоначально производится поляризация эталонного образца покрытия с известной толщиной. При этом с помощью блока 7 управления и коммутатора 12 интег5 ратор 8 запоминает величину напряжения, -пропорциональную количеству

электричества (Q), протекающего че- рез электролитический поляризующий элемент 2 к моменту образования максимума на вольт-амперной кривой. Напряжение с выхода интегратора подается на индикатор 13 с регулируемой величиной чувствительности. После окончания процесса поляризации оператор, изменяя чувствительность индикатора, устанавливает указатель в положение, соответствующее толщине эталонного образца покрытия. Аналогично производится поляризация исследуемого образца покрытия. При этом интегратор 8 выдает на вход ин-. дикатора сигнал, соответствующий толщине исследуемого образца покрытия .

5 При определении состава гальванического покрытия первоначально производится поляризация эталонного образца, состоящего из чистого ме.талла (одного из компонентов спла0 ва-покрытия). При этом с помощью

блока 7 управления и коммутатора 12. запоминающий блок 9 запоминает величину напряжения, пропорциональную значению максимального тока

5 (i,) на вольт-амперной кривой. Напряжение с выхода запоминающего блока подается на сумматор 11 и , через коммутатор 12 на индикатор 13

с регулируемой величиной чувствительности. После окончания процесса поляризации оператор вращением ручки потенциометра источника 10 компенсирующего напряжения устанавлива указатель индикатора 13 на нулевую отметку. При этом источник 10 компесирующего напряжения вырабатывает напряжение с полярностью, противоположной полярности сигнала на выходе запоминающего блока 9 и равног ему по величине. Не меняя напряжения компенсации, производят поляризацию эталонного образца сплавапокрытия с известным содержанием одного из компонентов. В момент образования максимума на вольт-амперной кривой сумматор 11 суммирует напряжение, поступающее с выхода запоминающего блока 9 и с выхода

источника 10 компенсир тощего напряжения. В результате на индикатор подается напряжение, соответствующее разности максимальных токов на вольт-амперной кривой эталонного образца сплава-покрытия и чистого металла, пропорциональное содержанию одного из компонентов в покрытии. После окончания процесса поляризации оператор, изменяя чувствительность индикатора, устанавливает указатель в положение, соответствующее составу эталонного образца сплава-покрытия. Аналогично произiводят поляризацию исследуемого образца сплава-покрытия. При этом сумматор 11 выдает на вход индикатора сигнал, соответствующий составу исследуемого образца сплава-покрытия.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕПР1Я ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ, содержащее цепь из последовательно соединенных генератора, электролитического поляризующего элемента, преобразователя, фильтра низких частот, дифференцирующего блока, нуль-органа и блока управления и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повьппения точнос и измерений и расширения функциональных возможностей, оно снабжено интегратором, первым входом под1а1юченным к выходу преобразователя, вторым - к первому выходу блока управления, запоминающим блоком, первым входом подключенным к выходу преобразователя, вторым - к второму выходу блока управления, сумматором, подключенным первым входом к выходу запоминающего блока, источником компенсирующего напряжения, подключенным к второму i входу сумматора, коммутатором, первым входом соединенным с выходом СО блока управления, вторым - с выхоС дом интегратора, третьим - с выходомсумматора, индикатор выполнен с регулируемой величиной чувствительности и подключен к выходу коммутатора.