Устройство для измерения толщины металлопокрытий Советский патент 1991 года по МПК G01B7/06 

о

ю о о

с

окончания тактового импульса сигнал, пропорциональный площади поверхности испытуемого участка контролируемого объекта, переносится в сумматор, одновременно отключается генератор 10 и счетчик 17 импульсов сбрасывается в нулевое состояние. Через ячейку начинает протекать ток поляризации, т. е. начинается анодное растворение покрытия. Счетные импульсы с генератора 15 через ключ 14 и преобразователь 16 количества импульсов поступают в счетчик 17 и накапливаются в нем. После полного снятия металлопокрытия происходит резкое изменение сигнала на участке ячейки между объектом и электродом 3 сравнения. При достижении этого напряжения, равного напряжению срабатывания порогового элемента 13, последний закрывает ключ 14 и сбрасывает до нуля значение, запомненное в блоке 8. Процесс измерения заканчивается. Число в счетчике 17 характеризует толщину. 1 з.п. ф-лы, 1 ил,

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения металлических покрытий. Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение номенклатуры контролируемых объектов путем уменьшения зависимости результатов измерений от нестабильности площади поверхности испытуемого участка контролируемых объектов. Генератор 18 тактовых импульсов вырабатывает короткий импульс, включающий генератор 10 переменного напряжения, подающий выходное напряжение на .второй вход сумматора 7 и на опорный вход детектора 9. Между электродами 2 и 4 электрохимической ячейки 1 протекает ток, вызывающий на выходе преобразователя 5 ток - напряжение сигнал, который детектируется и сглаживается детектором 9 и записывается в блок 8 памяти. В момент

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения металлических покрытий в при- боро- и машиностроении,

Цель изобретения - повышение точно- сти измерений и расширение номенклатуры контролируемых объектов путем уменьшения зависимости результатов измерений от нестабильности площади поверхности испытуемого участка контролируемых объек- тов.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит электрохимическую ячейку 1, в состав которой входят элект- род 2, предназначенный для соединения с контролируемым объектом, электрод 3 сравнения и вспомогательный электрод 4, который через преобразователь 5 ток - напряжение подключен к выходу усилителя б напряжения, вход которого соединен с выходом сумматора 7. Первый вход последнего подключен к выходу блока 8 памяти, второй вход- к опорному входу детектора 9 и выходу генератора 10 переменного напряжения, тре- тий вход- к выходу фильтра 11 верхних частот, а четвертый - к выходу фильтра 12 нижних частот, вход которого соединен с выходом преобразователя 5 ток - напряжение и сигнальным входом детектора 9. Выход последнего подключен к информационному входу блока 8 памяти. Электрод 3 сравнения электрохимической ячейки подключен к входам фильтра 11 верхних частот и порогового элемента 13, выход которого соединен с входом сброса блока 8 памяти и одним из входов ключа 14, подключенного другим входом к генератору 15 счетных импульсов. Выход ключа 14 соединен с входом преобразователя 16 количества импульсов с переменным коэффициентом преоб- разования, соединенного своим выходом с входом счетчика 17 импульсов. Генератор 18 тактовых импульсов соединен с входом сброса счетчика 17 импульсов, входом записи блока

8 памяти и входом запуска генератора 10 переменного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе генератора 18 тактовых импульсов имеет место низкий уровень напряжения. При этом генератор 10 переменного напряжения выключен, на первом и втором входах сумматора 7 нет сигналов, электрохимическая ячейка 1 обесточена, а на нходе порогового элемента 13 имеется напряжение, близкое к равновесному потенциалу электрода 2, измеренному относительно электрода 3 сравнения.

В момент начала измерения генератор 18тактовых импульсов вырабатывает короткий (относительно длительности всего процесса измерения) импульс. На время действия этого импульса включается генератор 10 переменного напряжения. Его выходное напряжение поступает на второй вход сумматора 7 и на опорный вход детектора 9. Между электродами 2 и 4 ячейки 1 протекает переменный ток I, что вызывает появление на выходе преобразователя 5 ток - напряжение сигнала, который детектируется и сглаживается детектором 9 и затем поступает на информационный вход блока 8 памяти, сигнал которого прямо пропорционален площади поверхности испытуемого участка контролируемого объекта.

В момент окончания тактового импульса в блоке 8 памяти фиксируется значение сигнала, пропорционального указанной площади, и он подается на первый вход сумматора 7. Одновременно с этим выключается генератор переменного напряжения, сбрасывается в нулевое состояние счетчик 17 импульсов, а через ячейку 1 начинает протекать ток поляризации I, т. е. начинается анодное растворение покрытия контролируемого объекта. С этого момента счетные импульсы с выхода генератора 15 через открытый ключ 14 и преобразователь

16 количества импульсов поступают в счетчик 17 и накапливаются в нем.

В момент снятия металлопокрытий и обнажения подложки контролируемого объекта происходит резкое изменение сигнала на участке ячейки между контролируемым объектом и электродом 3 сравнения. Когда это напряжение достигает уровня, равного напряжению срабатывания порогового элемен- та 13, последний срабатывает и своим выходным напряжением закрывает ключ 14, а также сбрасывает до нуля запомненное в блоке 8 значение напряжения. Это приводит к прекращению поступления импульсов на вход счетчика 17 и к обесточиванию электро- химической ячейки 1. В этот момент процесс измерения заканчивается и накопленное в счетчике 17 число

N f k -t,

где f - частота генерации счетных импульсов;

k - коэффициент передачи преобразователя 16 количества импульсов;

t - время растворения металлопокры- тий (прямо пропорциональное скорости анодного процесса, т. е. плотности тока I поляризации),

непосредственно характеризует толщину металлопокрытия испытуемого участка кон- тролируемого объекта.

С помощью преобразователя 16 количества импульсов осуществляется переключение поддиапазонов измерения толщины металлопокрытия.

Устройство позволяет сформировать ток анодного растворения покрытия, прямо пропорциональный площади поверхности испытуемого участка контролируемых объектов, и за счет этого снизить зависимость результатов измерений от нестабильности этой площади и снизить общую погрешность измерения толщины металлопокрытия изделий вне зависимости от их формы и размеров.

Формула изобретения

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что детектор выполнен синхронным и опорным входом соединен с выходом генератора переменного напряжения.