Способ определения толщины покрытия тонкостенного изделия Советский патент 1990 года по МПК G01B11/06 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения толщины пленочных покрытий изделий.

Цель изобретения - повышение точности.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделие с покрытием подвергают нагреву. Нагрев может быть как технологическим при нанесении покрытия, так и от внешнего источника. При этом температура нагрева может определяться либо условиями технологического процесса, либо ограничивается температурой термодеструкции материала.

После окончания нагрева измеряют температуру нагрева изделия с покрытие. Затем охлаждают поверхность покрытия в условиях постоянного теплообмена, например, путем обдува ее струей воздуха с регулируемой скоростью струи, которая и определяет значение коэффициента теплообмена. При этом, в

I

случае интенсивного теплообмена на поверхности покрытия, можно считать равным нулю теплообмен на противоположной покрытию поверхности стенки изделия. В противном случае прибегают к дополнительной теплоизоляции этой стенки. После охлаждения измеряют полученную температуру поверхности покрытия и время от начала охСП

Од N9

ОЭ СО

лаждения до момента -измерения температуры.

Искомую толщину покрытия определяют из выражения

А(--а),

(О

где h - толщина покрытия-,

d - толщина стенки изделияj

at Д, (

Ј; . е.ЬИЙ г Л, t в

t- -

Ч t« af /S

а и Д2- коэффициенты температуропроводности и теплопроводности материалов стенки и покрытия соответственно; о( - коэффициент теплообмена-,

начальная температура после нагрева температура струи воздуха;

температура поверхности покрытия после охлаждения в течение времени С о

Толщина стенки изделия может быть измерена заранее, но при непрерывном технологическом процессе изготовления изделия и нанесения покрытия ее удобно измерять аналогичным способом, а именно в тех же условиях, что и при определении толщины покрытия, осуществляют нагрев и охлаждение изделия без покрытия. При этом измеряют температуры после нагрева и после охлаждения. Из выражения (1) следует, 1 что при отсутствии покрытия () толщина стенки d равна

d в 5А .1

1П , А, 1П в

tjCLL

t ,,,

где 0,

ЧЪ U8 - температура поверхности

после охлаждения в течение времени Ј о

При неизвестных теплофизических характеристиках материалов могут , бЫть использованы два эталонных образца с известными толщинами стенки и покрытия, для которых в результате

0

5

0

5

0

35

40

45

50

55

нагрева и охлаждения в описанных выше условиях находят величины 0 и Q . По ним, используя выражение (1), находят коэффициенты А и В, которые используют затем при определении толщины покрытия изделия.

Изобретение может быть использовано как для определения толщины покрытий готовых изделий, так и для контроля и регулирования толщины покрытия непосредственно в процессе его нанесения.

Формула изобретения ,1 . Способ определения толщины покрытия тонкостенного изделия, заключающийся в том, что изделие с покрытием нагревают, измеряют температуру поверхности покрытия и значение измеренной температуры учитывают при определении толщины покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, предварительно определяют толщину стенки изделия, после нагрева и измерения температуры поверхность покрытия охлаждают в условиях постоянного теплообмена на ней и отсутствия теплообмена со стороны поверхности изделия, затем вновь измеряют температуру поверхности покрытия и фиксируют время от начала охлаждения до момента измерения температуры, а толщину покрытия определяют с учетом известной толщины стен- |ки изделия, коэффициента теплообмена на поверхности покрытия, коэффициен- |тов теплопроводности и температуро- проводности материалов изделия и покрытия, значений измеренной температуры и времени от начала охлаждения до момента измерения температуры.

2.Способ поп.1, отличающийся тем, что для определения толщины стенки изделия производят нагрев и охлаждение изделия без покрытия в тех же условиях, что и при последующем определении толщины покрытия, измеряют температуры поверхности изделия после нагрева и охлаждения и определяют толщину стенки изделия с учетом измеренных температур, времени от начала охлаждения до момента измерения температуры, коэффициентов теплопроводности и температуропроводности материала изделия.

3,Способ поп.1, отличающийся тем, что предварительно осуществляют нагрев и охлаждение двух

515626906

эталонных образцов с известными тол-разцах после нагрева и охлаждения, по

щинами стенки и покрытия в тех же ус-результатам измерения и известным

ловиях, что и при последующем опреде-.толщинам определяют два коэффициенлении толщины покрытия, измеряют тем-та, которые затем используют при

пературы поверхности покрытия на об-определении толщины покрытия.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения толщины пленочных покрытий тонкостенных изделий. Цель изобретения - повышение точности. Способ заключается в том, что изделие с покрытием нагревают, измеряют температуру нагрева, затем поверхность покрытия охлаждают в условиях постоянного теплообмена и вновь измеряют температуру поверхности покрытия. Толщину покрытия определяют по значениям измеренных температур, времени от начала охлаждения до момента измерения температуры, известных теплофизических характеристик материалов изделия и покрытия и толщины стенки изделия. При этом толщина стенки изделия может быть определена перед нанесением покрытия путем аналогичных измерений температур после нагрева и охлаждения изделий без покрытия. Выполнив дважды аналогичные измерения на двух образцах с известными толщинами стенки изделия и покрытия, можно далее определять толщину покрытия без знания теплофизических характеристик материалов. 1 с.п. 2 з.п. ф-лы.