Способ определения площади поверхности электропроводного объекта Советский патент 1992 года по МПК G01B7/32 

Изобретение относится к измерению площади электропроводного объекта и может быть использовано для определения площади поверхности образцов после испытания их на ударный изгиб.

Известен способ определения площади поверхности электропроводного объекта 1. заключающийся в погружении образца в электролитическую ванну вместе с электродом сравнения, в подключении анода ванны электрода сравнения и анализируемого образца к источнику питания с последующим измерением тока ванны и плотности тока у поверхности электрода сравнения. С помощью потенциостата устанавливают между объектом и электродом сравнения разность потенциалов в интервале la -la при которой обеспечивается протекание через ванну продольного тока диффузии, поддерживает эту разность потенциалов в течение наперед заданного промежутка

времени ti с помощью реле, времени. По истечении этого времени срабатывает разрывная цепь анода, отключая потенциостат и запуская цифровой амперметр, работающий в режиме однократного запуска. Амперметр обеспечивает измерение мгновенного значения продольного тока в конце заданного промежутка времени Iti, лежащего в пределах выше указанного интервала. Площадь реальной поверхности определяют по формуле

S - Iti-Ki,

где KI - коэффициент пропорциональности по току, экспериментально определяемый с помощью электрода сравнения;

Its - значение мгновенного предельного тока в конце заданного промежутка времени ti.

Недостатком способа является его сложность, обусловленная необходимостью применения специального оборудования VJ1

Ю

ч

потенциостатз, определения коэффициента пропорциональности по току Ki изменяющегося о зависимости от состава электролита в ходе растворения материала анода, а также катодное окисление изучаемого объекта, что изменяет фазово-структурный составповерхностиизлома, сформированного при распространении магистральной трещины в ходе разрушения.

Известен способ определения площади поверхности тел неправильной формы 2, заключающийся в том, что контролируемую поверхность и поверхность эталонного образца с известной площадью поверхности покрывают слоем смачивающего состава и судят о площади поверхности исходя из площади эталона, веса слоев состава на контролируемой поверхности и эталонном образце. Площадь поверхности тела опреmi

дел я ют по формуле Si ГП2

82, где Si и S2

- площадь поверхности тела и эталона соответственно; mi и гп2 - масса слоя состава на контролируемой поверхности и эталоне соответственно.

В качестве смачивающего состава могут быть использованы расплавленный парафин, клеевые или масляные краски.

Недостатком способа является использование материалов, которые из-за низкой плотности покрытия не позволяют сохранить микрорельеф поверхности и как следствие не позволяют гарантировать точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерений и упрощение способа.

Поставленная цель достигается способом, заключающимся в том, что анализируемую поверхность покрывают материалом, нанесенным электролитическим путем из пирофосфатного электрода, причем скорость осаждения покрытия выбирает равной 0,ОР2-0,013 г/см2, ч, определяют массу покрытия, его толщину и с учетом плотности покрытия, установленной однократно при заданном режиме осаждения на образце с известной площадью, судят о площади поверхности электропроводного объекта.

Способ осуществляется следующим образом.

Образец размером 1л1х10, выполненный из стали С45 после испытаний на ударный изгиб погружается в этиловый спирт для предотвращения коррозии. Перед проведением испытаний все грани образца, за иск- лючением поверхности излома, покрываются лаком или эмалью. Образец вместе с анодом (электролитическая медь) помещаются в электролитическую ванну и

подключаются к источнику питания. В качестве электролита используется раствор следующего состава, г/л:

Na4P207-10H20150

CuS04-5H2040

Na2HP04l2H2080

Осаждение проводится в течение 4-5 ч в режиме:

к 0,2-1,0 А/дм2; t 18-25°C,

что обеспечивает заданную скорость осаждения.

Толщину нанесенного покрытия определяют с помощью металлографического шлифа. Для этого готовят микрошлиф с поперечным разрезом покрытия. Для повышения точности измерения шлифы зажимают в специальные струбцины или заливают легкоплавкими сплавами (или пластическими массами). Толщину покрытия измеряют на металлографическом микроскопе.

С помощью полученных данных рассчитывают поверхность излома:

25

S

m

pf

где S - площадь поверхности;

р плотность покрытия; I - толщина слоя покрытия.

Плотность электролитического покрытия определяют предварительно на образце с известной площадью поверхности.

Для установления точности метода ис- пользуется образец с легко определяемой площадью поверхности, с которым проводят все приемы, описанные выше, им подтверждается достоверность полученных нами данных.

Была определена поверхность анализируемых образцов при режимах, в которых меняется скорость осаждения меди. Данные приведены в таблице. Способ прост, по сравнению с лрототи- пом, он не предусматривает постоянного использования эталонного образца. За счет увеличения плотности покрытия повышается точность измерения, процент ошибки не превышает 2,7%. Формула из обретения

Способ определения площади поверхности электропроводного объекта, заключающийся в том, что контролируемую поверхность покрывают слоем материала и о площади поверхности судят с учетом веса покрытия, отличающийся тем, что. с целью повышения точности и упрощения измерений, покрытие осуществляют элект- . ролитическим путем, в качестве электролита используют пирофосфатный электролит.

скорость осаждения выбирают равной 0,002-0,013 г/см2, ч, плотность покрытия определяют однократно при заданном режиме осаждения на образце с известной площадью поверхности, а толщину покрытия определяют по шлифу боковой поверхности.

Изобретение относится к измерению площади электропроводного объекта и может быть использовано для определения площади поверхности образцов после испытания их на ударный изгиб. Цель изобретения - повышение точности и упрощение измерений. Способ заключается в том, что анализируемую поверхность покрывают материалом, нанесенным электролитическим путем из пирофосфатного электрода, причем скорость осаждения покрытия выбирают 0,002-0,013 г/см2, ч, определяют массу покрытия, его толщину - по шлифу боковой поверхности и с учетом плотности покрытия судят о площади поверхности электропроводного объекта по формуле S , где m - масса покрытия, г; 1 - толщина покрытия, см; р - плотность покрытия, г/см . 1 табл.

Материал

Скорость электролитическо- го нанесения меди, г/см2 ч

Сталь С45

% ошибки достигнутых ре- зультатов

Поверхность излома не полностью покрывается медью 1,5 2.1 2,7

Нет возможности определить площадь поверхности, т. к. осадок получается рых- лыйи неоднородный