Способ измерения геометрических параметров поперечного сечения длинномерных объектов

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ, заключающийся в том, что измеряют омическое сопротивление участка объекта, заключенного между электродами электрохимической ячейки, отличающ .и и с я тем, что, с целью повышения его точности и расширения функциональных возможностей, с помощью второй электрохимической ячейки измеряют омическое сопротивление дополнительного участка объекта, длина которого в несколько раз меньше длины основного участка, и электричесI кую емкость между электродами этих ячеек, а по результатам измерений (Л вычисляют геометрические параметры.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NVIININ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ABTOPCNOINV СВИДЕТЬ:ЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3460670/25-28 (22) 02.07.82 (46) 07.04.84. Бюл. В 13. (72) С.Н. Сироткин, А.Б. Журкин, Т.А. Воронина, С.В. Гаврилов, В.Н. Багаев и С.П. Гак (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (53) 621. 317. 39: 531. 7 1 (088. 8). (56) 1. Золотин Л.Б., Качайник О.И., Портной С.Н. Производство листов и лент из меди, никеля и их сплавов. М., "Машиностроение", 1978, с. 228.

2. Авторское свидетельство СССР

В 778438, кл. G 01 В 7/12 1978 (прототип).

3(Я) С 01 В 7/12; С 01 В 7/32 (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ, заключающийся в том, что измеряют омическое сопротивление участка объекта, заключенного между электродами электрохимической ячейки, о т.л и ч а ю— щ.и и с я тем, что, с целью повышения его точности и расширения функциональных возможностей, с помощью второй электрохимической ячейки измеряют омнческое сопротивление дополнительного участка объекта, длина которого в несколько раз меньше длины основного участка, и электрическую емкость между электродами этих ячеек, а по результатам измерений вычисляют геометрические параметры.

1084593

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в металлургической и радиотехнической промышленности для контроля параметров поперечного 5 сечения пррволоки, капиллярных труб, лент и пр.

Известны контактные способы измерения геометрических параметров поперечного сечения длинномерных изде- 10 лий 1 .

Недостаток данного способа— низкая точность при высокой скорости движения объекта и воэможность его механического повреждения. 15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ. измерения геометрических, параметров поперечного сечения длинномерных объектов, заключающийся в 20 том, что измеряют омическое сопротивление участка объекта, заключенного между электродами электрохимической ячейки f23.

Недостатком йзвестного способа . 25 является низкая точность, обусловленная влиянием омического сопротивления слоя электролита между объектом и электродами электрохимической ячейки, а также недостаточные функ- ЗО циональные возможности, не позволяющие определять параметры поперечного сечения сложной формы — трубчатой, прямоугольной, овальной и пр. 35

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей способа.

Поставленная цель достигается 40 тем, что согласно способу измерения геометрических параметров поперечного сечения длинномерных объектов, заключающемуся в том, что измеряют омическое сопротивление участка 45 объекта, заключенного между электродами злектрохимической ячейки, с помощью второй электрохимической ячейки измеряют оиическое сопротивление дополнительного участка объек-. 50 та, длина которого в несколько раз меньше длины основного участка, и электрическую емкость между электродами этих ячеек, а по результатам измерений вычисляют геометрические 55 параметры.

На чертеже показано устройство для осуществления способа.

Длинномерный объект 1 с сечением круглой, трубчатой, прямоугольной или иной формы помещен в электрохимическую ячейку 2 с электродами 3, разделенными перегородкой 4, и проходит через вторую электрохимическую ячейку 5 с аналогичными электродами 6, разделенными перегородкой 7.

Электрохимические ячейки 2 и 5, ширина которых равна С5 н 6 /2 соответственно, заполнены нейтральным раствором электролита, а их электроды 3 и 6 выполнены с развитой поверхностью из материала (например, из платины), обеспечивающего низкое омическое сопротивление и большую емкость поляризованного слоя на границе электрод— электролит по сравнению с аналогичными параметрами на границе объект электролит. Первый контролируемый участок 8 объекта 1 заключен между электродами 3, а второй участок 9 между электродами 6.

Соотношение площади сечений слоя электролита в области перегородок 4 и 7 к площади сечения объекта 1 выбирается в диапазоне 1: 1 — 100: 1. Длина первого контролируемого участка

8 в несколько раз превышает длину 1 второго участка 9. Для определения геометрических параметров поперечного сечения объекта измеряют с помощью моста переменного тока омическое сопротивление R и емкость С

1 между» электродами 3, а затем омическое сопротивление R между электро2 дами 6. Значения омических сопротивлений К„ и R несут ин ормацию о площади сечения контролируемых участков 01 и 1 объекта, заключенных между электродами 3 и 6, с одинаковой систематической погрешностью, обусловленной влиянием одинаковых добавочных омических сопротивлений

R электрод " электролит — объект.

Совместное измерение R1 и К позволяет исключить эту систематическую погрешность путем использования при расчете геометрических параметров величины

=("„- +R ) (R г з

Re "Е

1 2 где Rg u Rg — омические сопротивле1 2 ния участков 8 и 9 объекта на длине („ и

Р з 1084593 4

Это обеспечивает повышение точности Для трубчатого сечения внешний измерений геометрических параметров диаметр объекта, помещенного в электрохимическую ячейку.

Величина емкости С между электродами 3 или 6 определяется величинами внутренний диаметр емкости поляризованных слоев электро4 0 лита на границах электроды — электро4 йR лит — объект и несет информацию о параметрах формы поперечного сечения 10 Для прямоугольного сечения (наприобъекта. При наличии заранее извест- мер, ленты) ширина ных сведений о форме сечения его ЛhC параметры рассчитываются по следуюа = +

ТП +Ч Т щим формулам.

Для сплошного круглого сечения 15

4ЬС

E(и +е ) . 4hC

Е(Е +Е ). *,11 11С

= в ;+,т (пс

) Составитель И. Кислицин

Редактор И. Ковальчук . Техред M.Êóçüìà Корректор А. Ильин

Заказ 1974/34 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где d* — диаметр, определенный по омическому сопротивлению, 20 а d — по емкости;

h — толщина поляризованного слоя электролита, см; — диэлектрическая проницемость, мкФ/см; 25 — удельное омическое сопротивление материала объекта, Ом/см.

Для овального сечения коэффициент овальности 30

К

Измерение дополнительного электрического параметра (межэлектродной емкости С злектрохимических ячеек) позволяет определять дополнительный геометрический параметр сечения объекта, например внутренний диаметр, ширину или коэффициент овальности, что расширяет функциональные возможности способа.