Способ измерения шероховатости и неровности поверхности

 

, Я()„„3019232

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ 4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

sm- 1 В 4

l OCNAPCmEHHHA HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.:Н ABTOPCNOMY Свидктюъству,::;--, 1

/ (54) (57). СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЮЕРОХОВАТОСТИ И НЕРОВНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ, за(21) 2923124/25-28 (22) 07.04.86 (4б) .23.05 .83. Бюл. II 19

{72) Е.А. Хагемейстер и А.Е. Мишин (71) Кировский политехнический институт и Ленинградский государственный ордена Ленина и ордена Трудового, Красного Зйамени университет им. А.А. Жданова (533 621.317.39"531.71(088-8) (56) 1. Заявка Японии II 52-1307, кл. 106 F б1 1977.

2. 8anuf 8ctu< I ng: Fnq ineer Ing, ИД, :1977, 79, И..1, 41-43 (прототип).

:ключающийся в том, что на измеряемои и эталонной поверхностях образуют электрические конденсаторы, измеряют их емкости и по результату сравнения определяют степень шероховатости и неровности поверхности, о т л и ч а " ю шийся тем, что, с целью повы" шения точности измерения и расширения области применения, формирование обоих конденсаторов осуществляют в идентичных условиях путем последовательного нанесения нижнего электропрово" дящего, диэлектрического и верхнего электропроводящего слоев, повторяющих неровности и микропроФиль этих поверхностей и имеющих у обоих конден- Я саторов одинаковые габаритные размеры.

101

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, и может быть использовано для измерения шероховатости и неровности любой поверхности, подвергнутой, например, механической обработке, зррозии, износу или выщелачиванию, в частности, для контроля изменений поверхности каменных орудий древних эпох.

Известны способы измерения шероховатости и неровности поверхности, основанные на сканировании ее механическим или оптическим щупом 1.1 3.

Однако щуповые способы трудоемки, так как требуют многократного сканирования исследуемой поверхности.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ измерения шероховатости и неровности поверхности, заключающийся в том, что на измеряемой и эталонной поверхностях образуют электрические конденсаторы, измеряют их емкости и по результату сравнения определяют степень шероховатости и неровности поверхности. При этом конт" ролируемая поверхность является электропроводной и используется в качестве одной из обкладок конденсатора, вторая обкладка которого выполнена в виде одного или двух эластичных злект. родов, т.е. электродов, снабженных эластичным диэлектриком и прижимаемых к контролируемой поверхности в процессе измерения 2 g.

Недостатками известного способа являются, ограниченная область применения, обусловленная возможностью контролирования только электропровод" ных объектов, а также невысокая точность, обусловленная ограниченной эластичностью внешнего электрода, который не может полностью повторить все неровности контролируемой поверхности, особенно при наличии в ней глубоких каверн малого сечения или глубоких борозд малой ширины.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение области применения данного спо соба.

Указанная цель достигается тем, ;что согласно способу для измерения ше, роховатости и неровности поверхности, заключающемуся в том,что на измеряемой и эталонной поверхности образуют элект рические конденсаторы, измеряют их емкости и по результату срагчения определяют степень шероховатости и неровности поверхности формирование

9232 обоих конденсаторов осуществляют в идентичных условиях путем последовательного нанесения нижнего электропроводящего, диэлектрического и верхне5 ro электропроводящего слоев, повторяющих неровности и микропрофиль этих поверхностей и имеющих у обоих конденсаторов одинаковые габаритные размеры.

На фиг. 1,показано сечение иссле" дуемой поверхности в зоне измерения; на фиг. 2 - исследуемая поверхность при реализации данного способа, вид сверху.

15 . Способ измерения шероховатости и неровности осуществляется следующим образом.

На исследуемой поверхности 1 формируют измерительный конденсатор путем.

20 последовательного нанесения каким-либо известным способом (напылением в глубоком вакууме, химическим или злект" рическим осаждением и т.п.l электропроводящих слоев 2 и 3 и диэлектричесZS кого слоя 4,практически полностью повторяющими микропрофиль и все неровности исследуемой поверхности 1.

Аналогично формируется эталонный конденсатор с такими же габаритными

Зо размерами в поперечном сечении и в плане на практически гладкой (эталонной)поверхности {не показана ).

Для повышения точности измерений и их достоверности на исследуемой поверхности может быть сформировано несколько измерительных конденсаторов, причем они могут быть выполнены многослойными.

В случае измерения шероховатости злектропроводных поверхностей нижний электропроводный слой можно не нано-. сить. Емкости эталонного и измерительных конденсаторов могут быть измерены любым известным измерителем емкости.

Иероховатость или неровность исследуемой поверхности 1 определяется путем сравнения измеренных емкостей и контролируется по величине коэффициента К = С/С, где С - емкость из50 мерительного конденсатора на исследуемой поверхности, а С " емкость эталонного конденсатора, имеющего аналогичные габарйтные-размерй и выпол- " ненного на практически ровной поверх g ности,о имеюЩей высокую чистоту обработки. Очевидно, что с увеличением неровности или шероховатости исследу емой поверхности увеличивается зф«

Фективная площадь обкладок (электро3 1019232 .. 4 дов ) измерительного конденсатора, а мерений. Кроме того, расширяется обследовательно, увеличивается его ем- ласть применения способа, так как он кость позволяет измерять шероховатость и неТак как при реализации данного ровность как электропроводных, так и способа информативным йарвметром, неэлектропроводных поверхностей, навлияющим на изменение емкости конден- пример, стекла, керамики, камня, пласт". саторов в функции шероховатости и . массы и т.д., и позволяет, в частнеровности поверхности, является пло- ности, осуществлять датировку камен щадь обкладок этих конденсаторов, а ных орудий древнего человека и других не воздушный зазор между ними, что 1в археологических объектов по глубине характерно для известного способа . выщелачивания (шероховатости ) их поповышается лцнейность и точность из" верхностей.

Составитель редактор T. Кугоышева Техревб.Харитончцк КоИектоР«

Заказ 36 /33 Тираж 02 . Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж-.35 Раинская наб. а. 4/5

3 4 l««а ««»««В

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,