Устройство для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия Советский патент 1992 года по МПК G01B7/06 

СП

с

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к приборам и устройствам для измерения и контроля качества поверхностного токопроводящего слоя изделий. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия состоит из корпуса, изготовленного из диэлектрического материала, в котором установлены под углом к поверхности корпуса два токоподво- дящих электрода и перпендикулярно ей два измерительных электрода, крышки из диэлектрического материала, прикрепляемой к корпусу винтами, клемм, пружин возврата и струбцин, прикрепляемых к корпусу при помощи винтов. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к созданию приборов и устройств для измерения и контроля качества поверхностного слоя изделий после механообработки.

Известно устройство для контроля качества поверхностного слоя, представляющее собой ультразвукбвой дефектоскоп, содержащий синхронизатор, акустический блок, блок из п генераторов, коммутатор, последовательно соединенные сумматор, усилитель, автоматический сигнализатор дефектов, исполнительный механизм, индикатор, акустический блок из п-1 кольцевых пьезопреобразователей и соосного им центрального дискового пьезопреобразовате- ля.

Известно устройство для измерения толщины покрытий, которое может использоваться также для определения глубины поверхностного слоя. Известное устройство содержит детектор излучения, последовательно соединенные дифференциальный дискриминатор и счетчик, образующие канал рассеянного излучения, блок деления и блок сложения.

Наиболее близким техническим решением является четырехзондовое устройство для измерения толщины покрытий и глубины поверхностного токопроводящего слоя, описанное в книге Л.Р.Неймана Поверхностный эффект в ферромагнитных телах. М.. Госэнергоиздат, 1948 г.. с. 132. Известное устройство для измерения глубины поверхностного слоя состоит из корпуса, двух то- копроводящих и двух измерительных электродов, установленных в корпусе, и клемм.

VI 00

00

ю

00

VI

Данное устройство для измерения глубины поверхностного токопроводящего слоя принято автором за прототип.

Недостатком известного устройства для измерения глубины поверхностного токопроводящего слоя является его невысокая точность, обусловленная особенностями протекания электрического тока в поверхностном слое обработанных изделий между токоподающими электродами и взаимным расположением электродов в устройстве. . ,

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что токопроводящие электроды установлены под углом ак поверхности корпуса, расстояние I между осями измерительных электродов выбирают из соотношения

1 1,2 d + h,

где h - толщина стенки между отверстиями для пружин;

d - диаметр пружины;

L - расстояние между точками контакта токопроводящих элементов;

I - расстояние между то чками контакта измерительных электродов выбирают из соотношения L 4I, а угол а выбирают из соотношения

2 (Н + а) « arctg

где а - высота части электродов, выступающей за поверхность крышки;

b - расстояние от торца до оси токопроводящего электрода;

В - длина корпуса;

Н - суммарная высота корпуса и крышки устройства.

Наличие отличительных признаков (соотношение расстояния между токопроводя- щими измерительными электродами, принятие расстояния между измерительными электродами в зависимости от диаметра пружин и толщины стенки между отверстиями для пружин, расположение осей изме- рительных электродов под углом к измеряемой поверхности детали) обусловливает соответствие заявляемого технического решения критерию новизна.

Поскольку у заявляемого технического решения появляются новые свойства (повышается точность измерения толщины поверхностного слоя), не совпадающие со свойствами известных технических решений, можно сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение соответствует критерию существенные отличия.

Общий вид устройства для измерения толщины поверхностного токопроводящего

слоя приведен на фиг.1; на фиг.2 - приведена принципиальная электрическая схема подключения устройства для измерения толщины поверхностного токопроводящего

слоя на изделии при его использовании; на фиг.З - схема локального электрического поля, возникающего между токопроводящими электродами в поверхностном слое изделия; на фиг.4 - тарировочный график

устройства для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделий.

Устройство для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя состоит (фиг.1) из корпуса 1, изготовленного из

диэлектрического материала (например оргстекла), в котором установлены под углом а два токопроводящих электрода 2 и перпендикулярно поверхности изделия два измерительных электрода 3, крышки 4 из

диэлектрического материала, прикрепляемой к корпусу винтами 5, клемм 6, пружин возврата 7 и струбцин 8, прикрепляемых к корпусу 1 при помощи винтов 9.

Подключение устройства для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия осуществляется от источника постоянного тока, например, источника питания Б5-47, через реостат R, милливольтметр, в качестве которого может

быть использован прибор М1202, пакет переключателей RI, эталонный реостат R3 к токоподводящим электродам 1 и 4. С измерительных электродов 2 и 3 через пакетный переключатель Па напряжение подается на

потенциометр постоянного тока (на фиг.2 не показано).

Формула изобретения Устройство для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия, содержащее диэлектрический корпус и крышку, два подпружиненных токопроводящих электрода, размещенных в корпусе, два подпружиненных измерительных электрода, установленных в корпусе перпендикулярно его поверхности, источник питания постоянного тока, подключенный к токоподводящим электродам, и измерительный прибор, соединенный с измерительными зондами, отличающееся тем, что, с

целью повышения точности измерения, то- коподводящие электроды установлены под углом а к поверхности корпуса, расстояние I между осями измерительных электродов выбирают из соотношения I 1,2 d + h/где

h - толщина стенки между отверстиями для пружин, d - диаметр пружины, расстояния L между точками контакта токоподводящих электродов и I - между точками контакта измерительных электродов выбирают из соотношения L 41, а угол а. выбирают из соотношения

™аш,

где а - высота части электродов, выступаю- щей за поверхность крышки;

b - расстояние от торца до оси токопод- водящего электрода; В - длина корпуса; Н - суммарная высота корпуса и крыш//

Фие./.

Фиг. 2

Шиг.З