Термоэлектрическое устройство для контроля толщины Советский патент 1988 года по МПК G01B7/06 G01N25/32 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- ззвано для контроля толщины электропроводящих покрытий на электропроводящей основе термоэлектрическим методом

Цель изобретения -повышение разрешающей способности путем сркраще- ия числа электродов, необходимых ,1Ля проведения измерений

На фиго I представлена схема термоэлектрического устройства при ;уменьшенной площади контакта горяче- электрода; на фиг.2 - то же, при увеличенной площади контакта горячег 4лектрода«

Термоэлектрическое устройство с6- Держит горячий 1 и холодный 2 электроды, выполненные либо из материала к|онтролируемого покрытия 3, либо из Цатериала его электропроводящей осно в1ы 4. Горячий электрод 1 выполнен в В1зде центрального стержня 5 и охва- фванвдей его В1тулки 6, выполненной КЗ того же материала.и установленной cj возможностью перемещения относи- т|ельно стержня 5, На горячем электроде 1 размещен нагреватель 7 Электро дМ i и 2 при установке на контроли- pkreMoe покрытие 3 и основу 4 образу- Ю|Т термоэлектрическую цепь, подклю- чинную к блоку 8 измерения и обработки сигналов. Этот блок осуществляет измерение, запоминание, вычитание и д|еление сигналов, а также их регист- р{ацию.

Устройство для контроля толщины р|аботает следующим образом.

Включают нагреватель 7, который нагревает горячий электрод 1 до рабочей температуры. При этом температура холодного электрода 2 остается равной температуре основы контроли руемого изделия или температуре окру жающей среды. Для предотвращения по- яйления паразитных ЭДС которые могут исказить результаты измерений, соединения электродов 1 и 2 с подводящими проводами также поддерживают при Н(эрмальных условиях окружающей среды

Йри контроле толщин одинаковых: шркрытий, нанесенных на различные ос нфвы, электроды 1 и 2 вьшолняют из материала покрытия 3 и с их помощью п)едварительно измеряют базовые зна- 4(&ния термо-ЭДС для покрытия заданно оданаковой толщины, нанесенной на .различные основы (в частном случае

10

5

0

5

О

5 -.

5

0

5

толшр на по.крытия может быть равна нулю, т.е. образец выполняется только из материала основы без покрытия). Измерения базовых значений термо-ЭДС производят при какой-либо одной, например наименьшей, площади контакта горячего электрода 1 с образцом, т.е, при поднятой втулке 6, Полученные таким образом базовые значения термо- ЭДС для различных материалов основ заносят в запоминающее устройство блока 8.

При контроле изделий с неизвестной толщиной покрытий электроды 1 и

2приводят в соприкосновение с ним. Пусть сначала в контакт с покрытием

3приводится стержень 5 (фиг.1), При этом в зоне контакта устанавливается температурное поле, распределение и глубина проникновения которого в изделие определяется площадью контакта. Возникающую ..при этом термо-ЭДС измеряют и заносят в. запоминающее устройство блока 8 Далее.изменяют площадь контакта горячего электрода

1 путем опускания втулки 6 до совмещения ее торца с торцом стержня 5 (фигс2) и измеряют новое значение ,термо-ЭДС которое также заносят в запоминающее устройство блока 8. Далее в блоке 8 производится вычитание из базового значения термо-ЭДС измеренных значений термо-ЭДС при различных площадях контактов и деление полученных разностей одно на другое. Полученное .отношение сигналов регистрируют.

Это отношение сигналов не зависит от свойств материалов покрытия и однозначно связано со значением толщины контролируемого покрытия как в случае различных материалов покрытий при одном материале основы, так и при различных материалах основы при одинаковом материале покрытия,

Снабж.ение горячего электрода уст-, ройства втулкой, охватывающей его и установленной с возможностью перемещения, позволяет сократить требуемое число горячих электродов и уменьшить площадь контакта электрода с поверхностью контролируемого изделия, что повьш1ает разрешающую способность термоэлектрического устройства

Формула изобретения Термоэлектрическое устройство для контроля толщины электропроводящих покрытий на электропроводящей основе.

содержащее термоэлектрический преобразователь, выполнеиный н виде холодного и горячего электродов, и предназначенных дЛя установки на основе и контролируемом покрытии соответственно, и подключенный к электродам преобразователя блок измерения и

1395940

и

обработки его сигналов, о т л и - . чающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, оно снабжено электропроводящей втулкой, охватывающей горячий электрод и установенной с возможностью перемещения относительна этого электрода.

ИэЬбретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение разрешающей способности термоэлектрического устройства для конт роля толш:ины электроприводных покрытий на электропроводащей сзснове. Устройство содержит горячий электрод 1, выполненный в виде стержня 5 и охватывающей его втулки 6, и холодный электрод 2. На горячем электроде размещен нагреватель 7„ К электродам I и 2 подключен блок 8 измерения и обработки сигналов., Электроды 1 и 2 могут быть выполнены либо из материала контролируемого покрытия 3 (при основе 4, выполняемой из различных материалов)5 либо из материала основы 4 (при различных материалах покрытия). Перед измерениями толщины покрытия измеряют базовые значения термо-ЭДС, соответствующие заданной известной толщине покрытия, и некоторой5 например минимальной, площади контакта электрода 1 с покрытием 3, Тое. при поднятой втулке 6, Далее производят измерения на контролируемом изделии сначала с поднятой, а затем опущенной до контакта с покрытием 3 втулкой 6 Из базового значения термо-ЭДС вычитают измеренные значения термо-ЭДС и делят одну разность на другую. Полученное отношение однозначно зависит от толщины покрытия и не зависит от свойств материала изделия. 2 ил. с с о ; с о; с

фие.г