Устройство для измерения толщины снимаемого слоя и скорости травления в процессе обработки деталей методом размерного химического травления Советский патент 1993 года по МПК C25F7/00 G01B7/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины снимаемого слоя в процессе размерного химического травления (РХТ) деталей.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения влияния температурных колебаний раствора, а также сокращение в несколько раз временного интервала, в течении которого информация о снимаемом слое отсутствует.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг 2 - экспериментально снятая зависимость толщины снимаемого слоя металла за время заполнения сосуда газом от температуры раствора; на фиг.З - временные диаграммы работы предлагаемого устройства

Датчик 1 устройства (фиг 1) совмещен с сигнализатором 2 Сигнализатор 2 подключен ко входу генератора тактовых импульсов 3, связанного с задатчиком длительности такта 4. Выход генератора тактовых импульсов 3 подключен ко входу генератора счетных импульсов 5, выход которого связан со входом счетчика импульсов 6. Выход счетчика 6 соединен с индикатором количества импульсов 7.

Датчик 1 устройства представляет собой газособирающий сосуд, выполненный с возможностью поворота вокруг оси вращения при заполнении газом сосуда до определенного уровня Сигнализатор 2 устройства содержит магнит, расположенный на подвижной части газособирающего сосуда и магнитоуправляемый контакт, размещенный на неподвижной скобе крепления датчика к обрабатываемой детали. Взаимное их расположение обеспечивает включение магнитоуправляемого контакта магнитом при повороте газособирающего сосуда (сбросе газа). Генератор тактовых

00

ю

4

Јь

О

импульсов 3 представляет собой ждущий генератор прямоугольных импульсов, длительность которых определяется значением сопротивления, расположенного в задатчи- ке длительности такта. Генератор счетных импульсов также представляет собой ждущий генератор, но с меньшей и фиксированной длительностью генерируемых импульсов. Счетчик импульсов и индикатор являются типовыми.

Устройство работает следующим образом.

Выделяющийся в поверхности травления газ попадает в газособирающий сосуд и постепенно заполняет его. При заполнении сосуда газом до определенного уровня сосуд переворачивается и выпускает газ. При этом магнит приближается к магнитоуправ- ляемому контакту и замыкает его на короткое время. Поскольку магнитоуправляемый контакт подключает при этом источник питания ко входу генератора тактовых импульсов, то это является началом такта, Длительность тактового импульса определяется время задающей цепью, входящей в задатчик длительности такта. Значение длительности тактового импульс в зависимости от температуры раствора устанавливается либо вручную по шкале, нанесенной на панели устройства, либо автоматически. В этом случае во времязадаю- щую цепь входит термосопротивление.

С увеличением температуры раствора происходит увеличение парциального давления паров воды в растворе, которые вместе с водопроводом, выделившимся в результате реакции травления, собираются в газособи- рающем сосуде. Это приводит к уменьшению времени заполнения сосуда газом и, соответственно, уменьшению толщины снимаемого слоя за данный промежуток времени (см. фиг.2). При уменьшении температуры раствора ко времени срабатывания датчика в гаэо- собирающем сосуде накапливается больше водорода и меньше паров воды. Следовательно, заполнению сосуда газом будет соответствовать более толстый снимаемый слой металла с обрабатываемой детали. Таким образом, при различных температурах травящего раствора за время заполнения сосуда газом с обрабатываемой детали снимается различный слой металла.

Импульс сигнализатора, возникающий при срабатывании датчика, запускает такто0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вый генератор, импульс которого поступает на вход генератора счетных импульсов (см. фиг.З) Генератор счетных импульсов начинает вырабатывать короткие импульсы с постоянном частотой следования. Генерация счетных импульсов продолжается до окончания импульса гакта.

Тэк как количество счетных импульсов зэ время такта уменьшается при увеличении температуры раствора и, соответственно, увеличивается при снижении температуры, то происходит автоматическая отстройка от влияния на точность измерения температурных изменений травящего раствора.

Поскольку счетные импульсы подсчитываются счетчиком импульсов в течении длительности тактового импульса и каждый новый импульс индицируется на табло индикатора то данное устройство позволяет получать информацию о толщине снимаемого слоя в течении всего времени заполнения сосуда газом, а не только в момент прихода импульса сигнализатора, возникающего при сбросе газособирающим сосудом газа, как в прототипе.

Таким образом, измерение количества счетных импульсов в течение тактового импульса, длительность которого обратно про- порциональна температуре раствора, обеспечивает значительное уменьшение погрешности, как из-за температурных колебаний раствора, так и из-за отсутствия информации за ьремя заполнения сосуда газом.

Формула изобретения Устройство для измерения толщины снимаемого слоя и скорости травления в процессе обработки деталей методом размерного химического травления содержащее газособирающий сосуд, соединенный с ним посредством гибкой связи сигнализатор, счетчик импульсов и связанный с ним индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено генератором тактовых импульсов, соединенным с его первым входом задатчи- ком длительности такта и генератором счетных импульсов, сигнализатор подключен к второму входу генератора тактовых импульсов, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом генератора счетных импульсов, выход которого подключен к счетчику импульсов.

Изобретение относится к измерительной технике и повышает точность измерения за счет учета количества паров воды в газособирающем сосуде и сокращения временных интервалов в течение которых информация о снимаемом слое отсутствует. Устройство содержит газособирающий сосуд, сигнализатор и счетчик импульсов свя- занный с индикатором толщины снимаемого слоя. Кроме того, в устройство введены генератор тактовых импульсов с задатчиком длительности такта и генератор счетных импульсов, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход - к счетчику импульсов 3 ил

65 7075iO85to 96

Тй- ператцра рас/пбора О С Фт. 2.

Ммпульсь: сигнализатора

Та кто бые импульсы Т г. р

СчегЬныг. импульсы

Фиг. 1

Л