Устройство для измерения толщины металлических покрытий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ, содержащее стабилизированный источник тока , подключенный к одному из его полюсов электролитический зонд, эталонный резистор, включаемый между другим полюсом источника и измеряемые объекте , цепь из последовательно соединенных блока памяти, первого масштабного преобразователя и порогового элемента, цепь из последовательно соединенных первого блока дифференцирования , входом связанного с зондом, второго масштабного преобразователя, ключа и сумматора, реле времени, подключенное к управляющему входу йлюча, интегратор, связанный с ним регистратор , отличающе ее я тем, что, с целью повышения точности измерений , оно снабжено цепью из последовательно соединенных второго блока дифференцирования, определителя знака и коммутатора, выход коммутатора связан с первьм входом интегратора, второй вход которого соединен с выходом сумматора, информационный вход коммутатора подключен к выходу порогового элемента, управляющий - к реле Времени, первый вход блока памяти связан с зондсм, второй - с реле времени , второй вход порогового элемента подключен к зонду, второй вход сумматора - к эталонному резистору, а выход первого блока дифференцирования соединен с входом второго блокэ ка дифференцирования. 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

G 01 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ъ (21) 3623594/18-28 (22) 15.07.83 (46) 07.12.84. Бюл. У 45 (72) А.А.Капитонов, Н.И.Давыдов,,Г.В.Федосеева и Н.В.Жукова (71) Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского технологического института. приборостроения (53) 531.717(088.8) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР

В 727980, кл. G 01 В 7/06, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

У 1019228, кл.G 01 В 7/06, 1982 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТОЛЩИНЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ, содержащее стабилизированный источник тока, подключенный к одному из его полюсов электролитический зонд, эталонный резистор, включаемый мелду другим полюсом источника и измеряемьм объектом, цепь из последовательно соединенных блока памяти, первого масштабного преобразователя и порогового элемента, цепь из последовательно соединенных первого блока дифференцирования, входом связанного с зондом, второго масштабного преобразователя, ключа и сумматора, реле времени, подключенное к управляющему входу ключа, интегратор, связанный с ним регист" ратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено цепью из последовательно соединенных второго блока дифференцирования, определителя знака и коммутатора, выход коммутатора связан с первым входом интегратора, второй вход которого соединен с выходом сумматора, информационный вход коммутатора подключен к выходу порогового элемента, управляющий — к реле времени, первый вход блока памяти связан с зондом, второй - с реле времени, второй вход порогового элемен- . та подключен:к зонду, второй вход сумматора - к эталонному резистору, а выход первого блока дифференцирования соединен с входом второго блока дифференцирования.

1128107 2

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении при контроле покрытий.

Известно устройство для измерения толщины металлических покрытий, содержащее электролитический зонд, источник тока,. блок памяти,.масштабный преобразователь, порого ый элемент, . реле времени, блок индикации, резис- 10 тор, фильтр низких частот, индикатор Я.

Недостатком устройства является наличие зоны нечувствительности и тем самьм невозможность определения I5 толщины тонких покрытий.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения толщины металлических покрытий, со.держащее стабилизированный источник 40 тока, подключенный к одному из его полюсов электролитический зонд, эталонный резистор, включаемый между другим полюсом источника и измеряемьм объектом, цепь из последовательно 25 соединенных блока памяти, первого масштабного преобразователя и порогового элемента, цепь из последовательно соединенных первого блока дифференцирования, входом связанного с зон- 50 дом, второго масштабного преобразователя, ключа и сумматора, реле времени, подключенное к управляющему входу ключа, интегратор, связанный с ним .регистратор (2) .

Недостатком устройства также является наличие зоны нечувствительнос-.. ти, обусловленное частотой переключения мультивибратора, а также неравная точность измерений при измерении 40 покрытий различной толщины.

Цель изобретения - повышение точ« ности измерений, Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения толщины 45 металлических покрытий, содержащее с габилизированный источник тока, подключенный к одному из полюсов элект.ролитический зонд, эталонный резистор, включаемый между другим полюсом ис- 50 точника и измеряемым объектом, цепь

as последовательно соединенных блока памяти первого масштабного преобра.зоват и порогового элемента, цепь из последовательно соединенных перво;55 го блока дифференцирования, входом связаиного.с зондом, второго масштаб ного преобразователя, ключа и сумматора," реле времени, подключенное к .управляющему входу ключа, интегратор, связанный с ннм регистратор, снабжено цепью из последовательно соединенных второго блока дифференцирования, определителя знака и коммутатора, выход коммутатора связан с первым входом интегратора, второй вход которого соединен,с выходом сумматора, информационный вход коммутатора подключен к выходу порогового элемен та, управляющий - к реле времени, первый вход блока памяти связан с зон-, дом, второй - с реле времени, второй вход порогового элемента подключен к зонду, второй вход сумматора — к эталонному резистору, а выход первоrо блока дифференцирования соединен с входом второго блока дифференцирования. . На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит электролитический зонд 1, подключенный к стабилизированную источнику 2 тока, последовательно соединенные блок 3 памяти, первый масштабный преобразователь 4,.пороговый элемент 5, первый вход блока 3 памяти и второй вход порогового элемента 5 подключены к зонду. В устройство входят также реле 6 времени, регистратор 7, эталонный резистор 8, включенный между стабилизированным источником 2 тока и контролируемым объектом, интегратор 9, первый блок 10 дифференцирования, подключенный к, зонду, последовательно соединенные второй масштабный преобразователь 11, ключ 12, сумматор 13. К выходу первого блока 10 дифференцирования подключена цепь из последовательно соединенных второго блока 14 дифференцирования, определителя 15 знака, коммутатора 16. Выход коммутатора 16 подключен к одному нз входов интегратора 9, другой вход последнего связан с сумматором 13.

Устройство работает следующим образом.

В момент начала измерения стабилизированный источник 2 .тока подключается к зонду 1, одновременно включается реле 6 времени. Время выдержки у реле 6 времени равно или несколько больше длительности переходного процесса в электролитическом зонде 1.

Напряжение, снимаемое с эталонного

I 1128107

3 резистора 8, пропорциональное току

:зонда 1, поступает через сумматор 13 на вход интегратора 9, который формирует сигнал, пропорциональный количеству электричества, затрачиваемого на растворение покрытия. Этот сигнал, нормированный в единицах толщины, индицируется регистратором 7.

Реле 6 времени в момент включения подключает к управляющему входу ин- 10 тегратора 9 с помощью коммутатора 16 определитель 15 знака, а также к одному, из входов сумматора 13 с помощью ключа 12 — второй масштабный преобразователь.11. 15

В течение переходного процесса напряжение на электролитическом зонде 1 возрастает, .причем это возрастание обусловлено зарядом емкости двой° ного слоя зонда 1 и достигает установившегося значения по истечении

1-1,5с.

Напряжение с электролитического зонда 1 подается на врсод первого блока 10 дифференцирования, на выходе25 которого формируется напряжение, пропорциональное току заряда емкости двойного слоя. Это напряжение нормируется с помощью второго масштабного преобразователя 11 в соответствии с напряжением на эталонном резисторе 8, подается через открытый ключ 12 на сумматор 13. Таким образом, посту-, пающий на интегратор 9 суммарный сигнал пропорционален току, идущему непосредственно на растворение покрьг

35 тия.

Сигнал с выхода первого блока 10 дифференцирования через второй блок 14 дифференцирования поступает в опре- 4О делитель 15 знака и через коммута тор 16 — на интегратор 9.

При перфорации покрытия определитель 15 знака фиксирует изменение знака второй производной напряжения на зонде 1, что указывает на наличие перфорации, и формирует сигнал, который через коммутатор 16 поступает на управляющий вход интегратора 9, прекра щая отсчет измеряемой величины.

Интегратор 9 .отключается, измеряемое значение индицируется на регистраторе 7. Если в течение выдержки реле 6 времени не произошло перфорации покрытия, то реле 6 времени отключает с помощью ключа 12 вход сумматора 13 и подключает с помощью комму- татора 16. управляющий вход интегратора 9 к выходу порогового элемента 5.

Кроме того, блок 3 памяти переходит в режим запоминания и напряжение с него с коэффициентом передачи 1,1

1,5 поступает на один вход noporosoro элемента 5, на второй вход поступает .напряжение непосредственно с электролитического зонда 1. В момент перфорации контролируемого покрытия происходит возрастание напряжения на электролитическам зонде 1 и при достижении им значения, равного напряжению срабатывания порогового элемента 5, осуществляется отключение интегратора 9.

Таким образом, использование двух блоков дифференцирования позволяет исключить зону нечувствительности при измерении тонких покрытий, а использование первого блока дифференцирования и сумматора позволяет исключить ошибки корректировки сигнала, поступающего на интегратор, обусловl ленные изменением типа металла пок;рытия и основания площади растворения.

1128107

Составитель Ю.Петраковский

Техред З.Палий Корректор А.Тяско

Редактор Н.Бобкова

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 9015/29 Тираж 586

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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