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

-1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении.

Известно устройство для измерения толщины покрытий, основанное на кулонометрическом методе, содержащее- электролитический зонд, стабилизированный источник тока, пороговый элемент, электронный ключ, генератор импульсов Е счетчик 1. Недостатком данного устройства является низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измереиия толщины металлических покрытий, содержащее электролитический зонд, стабилизированный источник тока, подключенный к зонду, блок памяти, входом соединенный с зондом, пороговый элемент, вход которого подключен к зонду, усилитель, входом соединенный с выходом блока памяти, а выходом - с управляющим входом порогового элемента, и реле времени, выходом подключенное к управляющему входу блока памяти 2.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, вызванная изменением момента фиксации окончания растворения покрытия на различных участках, вследствие различия микропрофиля основы, на которую нанесено покрытие.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для этого предлагаемое устройство для измерения толщины металлических покрытий снабжено эталонным резистором, включаемым между стабилизированным источником тока и основой, на которую нанесено измеряемое покрытие, управляемым резистором, входом соединенным с эталонным резистором, дополнительным усилителем, выход которого соединен с управляющим входом управляемого резистора, блоком.вычитания, выход которого соединен с входом дополнительного усилителя, первый вход соединен с выходом блока памяти,а второй вход - с зондом, интегратором, информационный вход которого соединен с выходом управляемого резистора, и блоком задержки, вход которого подключен к выходу порогового элемента, н выход - к управляющему входу интегратора.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит электролитический зонд 1, стабилизированный источник 2 тока, блок 3 памяти, усилитель 4, пороговый элемент 5, реле б времени, эталонный резистор 7, управляемый резистор 8, дополнительный усилитель 9, блок 10 вычитания, интегратор 11, блок 12 задержки.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника 2 тока через электролитический зонд 1 начинает протекать ток. По окончании переходного процесса в электролитическом зонде 1 реле 6 времени выдает сигнал на блок 3 памяти, который запоминает установившееся значение напряжения на зонде 1. С выхода блока 3 памяти напря:жение поступает на один из входов блока 10 вычитания и через усилитель 4 - на управляющий вход порогового элемента 5. Па второй вход блока 10 вычитания и на сигнальный вход порогового элемента 5 поступает напряжение с электролитического зонда 1.,

В течение всего времени растворения на эталонном резисторе 7 присутствует напряжение, которое через управляемый резистор 8 поступает на вход интегратора И.

Коэффициент передачи К. управляемого делителя, состоящего из эталонного 8 и управляемого.9 резисторов, поддерживается таким, чтобывтечение всего времени растс

ворения выполнялось равенство /(J

О

где 5покр - TeKyiiiee значение пло1цади растворенного покрытия; 5 - площадь контролируемого участка.

При частичной перфорации покрытия часть тока, протекйюЩёгб через .элёк1-ролитический зонд 1, идет на растворение основы, однако 5покр 7 5, , и интегратор 11 интегрирует сигнал, пропорциональный току, идущему на растворение покрытия. При полной перфорации покрытия 5покр 0, и сигнал на входе интегратора И равен нулю, что соответствует полному растворению контролируемого покрытия.

Вследствие неидеальности элементов, входящих в управляемый делитель, реальный диапазон изменения передачи лежит ориентировочно в пределах 0,,99, поэтому, чтобы исключить погрешность, введен блок 12 Задержки. .

При превышении напряжения на электролитическом зонде 1 порогового напряжения, поступающего с выхода усилителя 4, срабатывает пороговый элемент 5, который запускает бщк 12 задержки, который задерживает сигнал на время, достаточное для полного растворения контролируемого покрытия, после чего производится отключение входа интегратора 11 от выхода управляемого резистора 8.

Ввиду того, что в описанном толщиномере покрытий производится полное растворение покрытия и при этом учитывается только та часть тока электрического зонда, которая идет На растворение покрытия, точность измерения повышается.

Формула изобретения

Устройство для измерения толщины металлических покрытий, содержащее электролитический зонд, стабилизированный источник тока, подключённый к зонду, блок памяти, входом соединенный с зондом, пороговый элемент, вход которого подключен к

зонду, усилитель, входом соединенный с выходом блока памяти, а выходом - с управляющим входом порогового элемента, и реле времени, выходом подключенное к управляющему входу блока памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено эталонным резистором, включаемым между стабилизированным источником тока и основой, на которую нанесено измеряемое покрытие, управляемым резистором, входом соединенным с эталонным резистором, дополнительным усилителем, выход которого соединен с управляющим входом управляемого резистора, блоком вычитания, выход которого

соединен с входом дополнительного усилителя, первый вход соединен с выходом блока памяти, а второй вход - с зондом, интегратором, информационный вход которого соединен с выходом управляемого резистора, и блоком задержки, вход которого подключен к выходу порогового элемента, а выход - к управляющему входу интегратора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 462062, кл. G 01В 7/06, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2639522/18-28, кл. G 01В 7/06,

1978 (прототип).