Способ измерения геометрических параметров поперечного сечения длинномерных объектов Советский патент 1986 года по МПК G01B7/12 G01B7/32 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в металлургической и радиотехнической пррмьщшенности для контроля параметров поперечного сечения проволоки, трубок малых размеров, лент и др.

Целью изобретения является повышение точности измерения геометрических параметров поперечного сечения длинномерных объектов, определяемых по величинам омического сопротивления двух участков разной длины контролируемого объекта, помещаемого между электродами электрохимической ячейки, и по величине

электрической емкости поляризованных слоев электролита на границе с объектом за счет исключения влияния нестабильности удельной емкости по- ляризованньЕс слоев электролита вследствие его загрязнения и обеспечения электрического контакта объекта с электродами электрохимический ячейки во время измерения омического сопротивления.

На чертеже показана схема реализации способа.

Схема содержит электрохимическую ячейку 1 с размещенными в ней измерительными электродами 2-4, между которыми протягивают контролируемый длиннрмернбй объект. Электрохимическая ячейка 1 заполнена нейтральным электролитом, например 5%-ным раствором , и снабжена средствами для подачи 5 и отвода 6 струй 7 Электролита в зоны размещения измерительных электродов. Контролируемые участки 8 и 9 длинномерного объекта располагаются между измерительными электродами 2-4 электрохимической ячейки и имеют различную длину 6, и г соответственно.

Участок 10 объекта с длиной .1 , располагающийся в зоне, например, : электрода 2, используется для измерения электрической емкости С поляризованного слоя электролита на его границе с объектом после прекраще - ния подачи струи электролита между ним ; и этим электродом. Измеритель 11 полного сопротивления подключен к электродам 2-4 электрохимической ячейки 1.

Способ осуществляют следующим образом.

10

15

1259103

После размещения контролируемого объекта в электрохимической ячейке

1подают струи 7 электролита в зоны расположения измерительных электродов 2-4 и с помощью измерителя 11 полного сопротивления определяют омическое сопротивление R, между электродами 2 и 3 на участке 8 объекта, имеющем длину 6, , и омическое сопротивление R между электродами

3 и 4 ячейки на участке 9, имеющем длину Bj . Струи 7 электролита образуют под электродами фиксированные зоны, обеспечивающие электрический контакт контролируемых участков объекта с этими электродами. По разности измеренных сопротивления R, и Rj вычисляют величину омического сопротивления объекта на его участке 8 6| -Bj, которая равна R R, после чего на основе закона Ома рассчитывают площадь 5, поперечного сече.НИН объекта. Затем прекращают подачу струи электролита между электродом

2и участком 10 контролируемого объекта и измеряют с помощью измерителя 11 электрическую емкость С между этим электродом и указанным участком объекта. Используя рбэуль- таты измерений R, на участке 8,С

на участке 10 и расчета I на участке 6 ( - Bj , вычисляют омическое сопротивление 1, слоя электро- ;лита между электродом 2 и участком 10

20

25

30

35

Кэт

R,R.B,

слоя

40

в.-е,

и удельное сопротивление р электролите - о

с к а

.., 0

где „ 8,83-10- Ч/м.

Полученные значения Rэт Рл

45

50

позволяют при известной геометрической форме электрода 2 электрохими- чесНоЛ ячейки вычислить на основании закона Ома площадь Sj боковой поверхности объекта на его участке 10 длиной 2.

Полученные значения площадей 5, и Sg поперечного сечения и боковой поверхности объекта на его участке известной длины позволяют вычислить по известным формулам, соответствующим геометрической форме контроли- 55 руемого объекта,, такие параметры поперечного сечения, как, например, диаметр и овальность проволоки или прутка, внутренний и наружный

на участке 10 и расчета I на участке 6 ( - Bj , вычисляют омическое сопротивление 1, слоя электро- ;лита между электродом 2 и участком 10

5

Кэт

R,R.B,

слоя

0

в.-е,

и удельное сопротивление р электролите - о

с к а

.., 0

где „ 8,83-10- Ч/м.

Полученные значения Rэт Рл

5

0

позволяют при известной геометрической форме электрода 2 электрохими- чесНоЛ ячейки вычислить на основании закона Ома площадь Sj боковой поверхности объекта на его участке 10 длиной 2.

Полученные значения площадей 5, и Sg поперечного сечения и боковой поверхности объекта на его участке известной длины позволяют вычислить по известным формулам, соответствующим геометрической форме контроли- 5 руемого объекта,, такие параметры поперечного сечения, как, например, диаметр и овальность проволоки или прутка, внутренний и наружный

3

диаметр и толщину--стенок трубки, продольную разнотолщинность и т.п.

Создание электрического контакта контролируемого объекта с измерительными электродами с помощью струй электролита позволяет использовать более простую электрохимическую ячейку без отдельных отсеков куда через отверстия должен поступать контролируемьй объект. Струя электролита образует фиксированную зону, где осуществляется электрический контакт контролируемого объекта с электродом. Таким образом действия, связанные с приведением в электрический контакт контролируемого объекта с электродом, значительно упрощаются, поскольку теперь они заключаются лишь в помещении контролируемого объекта в струю или несколько струй электролита, При этом одновременно отпадает необходимость в периодической заправке электрохимической ячейки электро литом и контроле за его состоянием, что Удешевляет технологический процесс .

10

2591034

Благодаря учету удельной емкости поляризованных слоев электролита повышается точность контроля геометрических параметров по сравнению 5 с известным способом, составляя около 1 %. Формула изобретения

Способ измерения геометрическггх параметров поперечного сечения длинномерных объектов, заключающийся в том, что измеряют омическое сопротивление двух участков разной длины объекта, заключенных между электродами электрохимической ячейки, и электрическую емкость между электродами этой ячейки и объектом, и вычисляют геометрические параметры по результатам измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измерение омического сопротивления осуществляют при обеспечении электрического контакта между контролируемыми участками объекта и электродами с помощью струй электролита, подаваемых между ними, а измерение электрической емкости осуществляют после прекращения подачи струи электролита.

f5

20

25

Ш 6

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность способа измерения геометрич ских параметров поперечного сечения длинномерных объектов, заключающегося в измерении омического сопротивления двух участков контролируемого объекта разной длины при размещении его в электрохи- кшческой ячейке с нейтральным электролитом и создании электрического контакта между измерительными электродами ячейки и этими участками и в последующем измерении после отключения подачи струй электролита электрической емкости поляризованных слоев электролита на границе с объектом. По результатам измерения вычисляют с учетом удельной емкости поляризованных слоев электролита искомь1е геометрические параметры объекта. 1 ил. i (Л

Редактор И.Шулла

Составитель С.Скрыпник Техред И.Попович

Заказ 5112/39 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Т.Колб