Устройство для измерения толщины гальванических покрытий Советский патент 1980 года по МПК G01B7/06 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для изме рения толщины гальванических покрытий, диффузионной зоны биметаллических соединений и других неоднородных соединений.

Известно устройство для измерения покрытия, основанное на регистрации скачка электрохимического потенциала, при полном анодном растворении слоя. Оно содержит усилитель измерительной схемы и выключающий прибор. Результаты измерений показываются в цифровой форме с помощью механического счетчика и цифровых ламп 1. Недостаток этого устройства заключается в том, что при растворении ряда чередующихся покрытий необходима перестройка прибора на новое значение параметра, что увеличивает общее время измерений.

Известно также устройство, в котором для автоматической перестройки во время полного растворения контролируемой толщины покрытия за счет введения преобразователя, включенного между электролитическим поляризующим элементом и регистратором и блоком выявления момента скачка потенциала, достигается непрерывность измерений ряда слоев 2. В этом устройстве имеется также фильтр низкой частоты, дифференцирующие блоки, вентиль, счетчик импульсов и переключатель. Недостатком устройства является его сложность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения толщины гальванических покрытий, содержащее электроХЕГмическуго ячейку, источник тока и ключевой элемент . Недостатком такого устройства является.

непригодность для измерения толщины гальванических покрытий, неоднородных по фазовому составу, а следовательно, и по электрохимическим свойствам. Поэтому при последовательном растворении участков

шва с отличающимися значениями электродного потенциала изменится входной пороговый сигнал, отключающий измерительную цепь устройства. Цель изобретения - повышение точности

при измерении толщины неоднородных покрытий.

Для этого предлагаемое устройство снабжено реле времени, измерителем электрохимических потенциалов и блоком регистрации, источник тока и измеритель электрохимических потенциалов подключены к электрохимической ячейке через разноименные пары контактов ключевого элемента, управляющий вход ключевого элемента соединен с выходом реле времени, а выход

измерителя электрохимических потеициалов соединен с входом блока pe иcтpaции.

На чертеже иредставлена . структурная схема описываемого устройства.

Оно содержит электрохимическую ячейку 1 с электролитом, находящуюся на поверхности исследуемого элемента 2 пары соединенных материалов, через которые протекает постоянный ток от источника 3 тока при замкнутых контактах ключевого элемента 4.

Электрод 5 сравнения соединен через ключевой элемент 4 и измеритель 6 электрохимических потенциалов с блоком 7 регистрации. Управляющий вход ключевого элемента 4 соединен с выходом реле 8 времени, собранном на интегральных микросхемах.

Устройство работает в дискретном режиме измерений потенциала. Отключение тока растворения связано с устранением влияния электрических параметров источника 3 тока при измерении электрохимических свойств покрытия на показания измерительных приборов блока 7 регистрации и обеспечивается ключевым элементом 4 и реле 8 времени, причем соотнощение между длительностью растворения и временем измерения можно щироко изменять путем подбора соответствующей скважности реле 8 времени.

Измерение толщины покрытия осуществляется следующим образом.

Через ячейку 1 протекает строго постоянный ток от источника 3 тока, обеспечивающего линейный во времени процесс анодного растворения материала. Через определенньш промежуток времени с реле 8 на ключевой элемент 4 поступает сигнал, размыкающий контакты реле и прерывающий процесс растворения. На свежеобразованной поверхности участка покрытия измеряется начальное значение электродного потенциала и записывается на диаграммной ленте в виде отдельного пика.

При последовательном растворении все неоднородности покрытия по фазовому составу будут зафиксированы в блоке 7 в виде резких отклонений величины пиков. Квнец растворения покрытия будет соответствовать моменту выхода уровня записываемого сигнала на установивщиеся значения. Время растворения покрытия и его толщина определяются по числу пиков на потенциалограмме и по предварительно полученным градуировочным графикам растворения эталонных объектов.

Предлагаемое устройство позволяет более точно измерить толщину неоднородных гальванических покрытий. Устройство применимо для измерения толщины любых диффузионных соединений, биметаллических материалов, элементов структуры диффузионной зоны независимо от количества, что расширяет его область применения. Допускается возможность применения устройства при измерении толщины объектов с ликвацией.

Формула изобретения

Устройство для измерения толщины гальванических покрытий, содержащее электрохимическую ячейку, источник тока и ключевой элемент, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности при измерении толщины неоднородных покрытий, оно снабжено реле времени, измерителем электрохимических потенциалов и блоком регистрации, источник тока и измеритель электрохимических потенциалов подключены к электрохимической ячейке через раз1ноименные пары контактов ключевого элемента, управляющий вход ключевого элемента соединен с выходом реле времени, а выход измерителя электрохимических потенциалов соединен с входом блока регистрации. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Прибор «Coulomat 200, Metalloberflache, 1974, 28, № 2.

2.Авторское свидетельство СССР № 2372477, кл. G 01В 7/06, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР № 462062, кл. Q 01В 7/06, 1969 (прототип).

f//////////////////////////////////////

I I И 1 i I 1 I I iT