Способ неразрушающего контроля толщины пленочного покрытия изделия Советский патент 1991 года по МПК G01B21/08 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля толщины пленочных покрытий изделий неразрушающими тепловыми методами.

Цель изобретения - повышение точности.

Способ неразрушающего контроля толщины пленочного покрытия изделия осуществляется следующим образом.

На поверхность изделия без покрытия помещают плоский источник тепловой энергии постоянной мощности прямоугольной формы и теплоизолируют его от внешней среды. Осуществляют нагрев поверхности изделия и измеряют избыточную температуру в центре площадки контакта поверхности с источником. При установившемся тепловом режиме эта температура становится постоянной, т.е. Ti const. Затем помещают источник на поверхность изделия с покрытием, теплоизолируют его, осуществляют нагрев поверхности и измеряют значение

избыточной температуры T2 const при установившемся режиме в центре площадки контакта.

Искомую толщину покрытия hn определяют по формуле, полученной из анализа соответствующей математической модели,

hn ATAnlb/q,(1)

где ДТ Т2-Тк

An - теплопроводность материала покрытия;

q-мощность установившегося теплового потока от источника к исследуемому изделию;

I и b - размеры источника.

Чтобы избежать погрешностей, вносимых в определение толщины покрытия неточностью значений Ал и q, изготавливают эталонный образец, идентичный изделию о- покрытием известной толщины, которая может быть найдена, например, с помощью

(Л

С

о о

OJ

го

00

разрушающих методов, осуществляют нагрев поверхности эталонного образца без покрытия и с покрытием с помощью одного и того же источника тепловой энергии, измеряют значения избыточных температур при установившемся тепловом режиме в центре площадок контакта поверхности с источником и на основе выражения (1) искомую толщину покрытия изделия определяют по формуле

hn Пэт -ДТ/ДТэт,

где Пэт - толщина покрытия на эталонном образце;

АТ.АТэт - разность установившихся избыточных температур изделия и эталонного образца соответственно, с покрытием и без покрытия.

Способ может быть использован в системах автоматического неразрушающего контроля толщины пленочных покрытий изделий в различных отраслях промышленности.

Формула изобретения 1. Способ неразрушающего контроля толщины пленочного покрытия изделия, заключающийся в том, что осуществляют нагрев поверхности изделия без покрытия, измеряют значение избыточной температуры нагретой поверхности изделия, затем осуществляют нагрев поверхности изделия с покрытием и измеряют значение избыточной температуры поверхности покрытия, а

толщину покрытия определяют с учетом измеренных значений температур и теплопроводности материала покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, нагрев поверхности осуществляют с помощью плоского источника прямоугольной формы постоянной мощности, размещенного на нагреваемой поверхности и теплоизолированного от внешней среды, избыточную температуру измеряют

в установившемся режиме в центре площадки контакта с источником и по полученным данным определяют толщину покрытия.

2. Способ по п. 1,отличающийся

тем, что изготавливают эталонный образец, идентичный изделию, с покрытием известной толщины, с помощью того же источника осуществляют нагрев поверхности эталонного образца без покрытия и нагрев поверхности образца с покрытием с помощью того же источника, размещенного на их поверхности, измеряют значения избыточных температур в установившемся режиме в центрах площадок контакта с источником и

учитывают полученные значения при определении толщины покрытия.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения и контроля толщины пленочных покрытий изделий неразрушающими тепловыми методами. Цель изобретения заключается в повышении точности, что достигается путем использования для нагрева поверхности плоского источника прямоугольной формы постоянной мощности, теплоизолированного от внешней среды, измерения температуры поверхности при установившемся тепловом режиме в центре площадки контакта поверхности с источником и определения толщины покрытия по расчетной формуле, полученной из анализа соответствующей математической модели. 1 з.п. ф-лы.