Способ контроля качества полимерного покрытия на металлической основе Советский патент 1989 года по МПК G01N27/26 

Изобретение относится к электрохимическим способам контроля местонахождения сквозных дефектов в диэлектрических слоях (полимерных, ла- кокрасочных и т. п.) и может быть использовано для оценки качества защитных покрытий оборудования химической, электронной и других отраслей промьшшенности..

Цель изобретения - повьппение точности и достоверности контроля за счет использования зондов с равными потенциалами и исключения разрушения исследуемого покрытия в процессе измерений.

На чертеже представлена прини;ипи- йльная схема устройства для опреде- :кения расположения сквозных дефектов в защитных покрытиях с низкой элек- тропроводимостью (диэлектрических).

В качестве рабочего электрода 1 (катод, минус) используют зазем- лейный корпус исследуемой поверхности и заполняют (в случае емкости) или помещают ее (в случае каког о-ли- бо изделия) Е ;; ;:ектролит (либо в деионизованную воду). Другой вспомогательный электрод 2 (анод, плюс) должен быть Е:. . шнен из инертного материала, ;чголмер пластины, и закреплен на щу; t 3 из диэлектрика (органическое с.;:ег.ло, фторопласт), на котором также закреплены зонды 4 и 5, изготовленные из инертного метал- ла, хорошо адсорбирующего водород, например пластины. Расстояние между зондами - 50-80 мм. Электроды 1 и 2 подключены к источнику б постоянного напряжения через измерительное ус тройство 7,, например кикроамперметр Зонды 4 и 5 установлены с возможностью подключения их к дополнительному источнику 8 постоянного напряжения с целью их поляризации и допол- нительному измерительному устройству 9, например вольтметру.

Способ реализуются следующим образом.

Зонды 4 и 5 предварительно подго тавливают, для чего, поляризуют их катодным током силой около 100 мкА (режим Подготовка зондов) от источника 8 питания до получения рав- позначного потенциала (контроль осу ществляют по отсутствию разности потенциалов между ними). Необходимость такой подготовки состоит в получении на зондах слоя адсорбирован

ного водорода, образующегося в результате электролиза воды,что обеспечивает стабилизацию их собственных потенциалов и исключает воздействие на них среды, в которой осуществляют исследование поверхности. Затем устройство для обнаружения сквозных дефектов в диэлектрическом покрытии переводят в режим Поиск, Для чего зонды 4 и 5 подключают к измерительному устройству 9. На электроды 1 и 2 от источника 6 питания подают напряжение порядка 50-70 В. Щуп 3 начинают перемещать по исследуемой поверхности. При наличии дефекта (микротреш 1ны, сквозного отверстия и т. д.) через электроды 1 к 2 протекает ток, а между зондами 4 и 5 появляется разность потенциалов, которая растет по мере приближения к месту дефекта и уменьшается при удалении от него. Разность потенциалов между зонда1 и 4 и 5 достигает максимума, когда электроды 1 и 2 и зонды 5 и 4 расположены вдоль прямой, направленной на дефект. Любое отклонение от этой прямой приводит к уменьшению разности потенциалов, а следовательно, к удалению шума от места дефекта, т. е. возникающая максимальная разность потенциалов между зондами 4 и 5 в процессе следования поверхности свидетельствует о наличии и местоположении дефекта, так как между зондами 4 и 5 отсутствует разность потенциалов вследствие предварительной подготовки их к работе (получения равнозначных собственных потенциалов). Снабжение устройства для контроля качества диэлектрического покрытия на металлической основе дополнительными источниками постоянного напряжения, измерительным устройством и зондами обусловлено необходимостью точного определения местоположения дефекта. Это стало возможным благодаря тому, что оба зонда подключают с целью получения нулевой разности потенциалов между ними без наличия деффекта. Выполнение зондов из инертного материала, например платины, необходимо для образования водор д- ных электродов, что обеспечивает получение исходного нулевого потенциала между зондами.

Размещение зондов на одном щупе- держателе с электродом обусловлено

тем, что только в случае размещения их на одной прямой обеспечивается точность обнаружения дефекта на поверхности.

Максимальная разность потенциалов достигается лишь при расположении щупа на одной прямой с дефектами. При этом в зависимости от расстояния между зондами L 4,5 и между электродом 2 и зондом 5 L.g меняется величина абсолютного значения разности потенциалов.

При постоянном расстоянии между электродом 2 и зондом,5 и изменяющемся расстоянии между зондами 4 и 5 (1.4.5 чувствительность устройства и точность установления факта наличия дефекта тем выше, чем больше L 4,5

Чувствительность устройства возрастает при увеличении расстояния между электродом 2 и зондом 5 ( L ) S т. е. ближе к дефекту.

Напрялсение между катодом 1 (заземленным- корпусом исследуемой аппаратуры) и анодом 2 (вспомогательным инертным электродом) должно быть .равным 50-70 В. Величина этой разности потенциалов определяется тем, что минимальное напряжение разложения воды составляет величину 1.,23 В, а для поиска дефектов через пару электродов 1 и 2 должен потекать заметный электрический ток. Подаваемое напряжение должно значительно превьшать 1,23 В, чтобы обеспечить между щупом 3 и зондом 4 разность потенциалов, подлежащую уверенной регистации вольтметром 9.

При его уменьшении поиск дефектов затрудняется, так как напряжение между зондами оказывается незначительным и становится соизмеримым с уровнем электрических помех, улавливаемых зондами.

Формула изобрет

н и я

1. Способ контроля качества полимерного покрытия на металлической основе, заключающийся в помещении образца с покрытием, зонда и вспомо- гательного электрода в электролит поляризации образца с покрытием относительно вспомогательного электро- да измерении потенциала относительно электрода сравнения располохен- ного в зонде, о т л и ч а ю щ IT й- с я тем, что, с целью повыгаеиия точности и достоверности контроля, размещают дополнительньй и осиовной электроды сравнения, вспомогательпьш электрод располагают на одно11 линии по нормам к контро1п руемому покрытию, а о качестве покрытия судят по максимальной разности потенциалов между дополнительными и основным электродами сравнения.

2.Способ по П.1, о т л н ч а ю- щ и и с я тем, что основной и дополнительный электроды сравнения предварительно катодно поляризуют до равенства их потенциалов.

3.Способ по П.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что образец с покрытием поляризуют катодно.

Изобретение относится к контролю дефектности диэлектрических покрытий на металлической основе. Предварительно осуществляют подготовку зондов к работе путем их катодной поляризации до получения равнозначных электродных потенциалов, после ,чего их переводят в режим поиска, . V доя чего подключают к измерительному устройству. Поиск местоположения дефектов осуществляют путем перемещения щупа вдоль исследуемой поверхности изделия, помещенного в элек- тролит, и изменения разности потенциалов мезвду зондами. О наличии дефекта судят по появлению максимального напряжения мевду зондами. Устройство содержит злектрод 2, зак- репленный на щупе-держателе 3, измерительное устройство 7,.источник постоянного напряжения 6. Рабочим электродом служит исследуемая поверхность, а точнее, металлическая основа. Устройство снабжено дополнительными источнико/1 постоянного напряжения, измерительным устройством 9 и зондами 4, 5 из инертного материала. Способ позволяет повысить точность и достоверность контроля. х о тт . ч 2 3. п. ф-лы, 1 ил. (Л