Термоэлектрический способ контроля толщин различных покрытий на одинаковых основах

 

Изобретение относится к термоэлектрическому контролю. Цель - повьшение точности контроля толщин различньпс покрытий, нанесенных на одинаковые основы. Для каждого материала покрытия предварительно выбирают образцы с одинаковой толщиной покрытия и измеряют на них термоЭДС, возникающую в двух термоэлектрических цепях , образованных двумя горячими и одним холодным электродами. Электроды вьтолнены из материала основы так, что отношение площадей контактов горячих электродов с покрытием не равно единице. Значения термоЭДС, полученные в какой-либо одной из этих цепей, выбирают в качестве эталонных для данных материалов покрытий и при поспедующем контроле толщин покрытий вычитают из них текущие значения термоЭДС , возникающей в обеих термо- | электрических цепях,Полученные разности делят друг на друга и по отношению судят о толщине. 2 ил., 2 табл. (Л

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1427271

А3 (51) 4 G 01 N 25/32

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4144914/31-25 (22) 10111. 86 (46) 30.09.88. Бюл, Ь 36 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72 ) А.А. Лухович и Н.И. Сав анович (53) 539.219.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 454465, кл, G 01 N 25/30, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1226238, кл, G Ol N 25/32„ 1985 ° (54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИН РАЗЛИЧН11Х IIOKPNTHA НА

ОДИНАКОВЫХ ОСНОВАХ (57) Изобретение относится к термоэлектрическому контролю, Цель — повышение точности контроля толщин различных покрытий, нанесенных на одинаковые основы. Для каждого материала покрытия предварительно выбирают образцы с одинаковой толщиной покрытия и измеряют на них термоЭДС, возниканицую в двух термоэлектрических цепях, образованных двумя горячими и одним холодным электродами. Электроды выполнены из материала основы так, что отношение площадей контактов горячих электродов с покрытием не равно единице. Значения термоЭДС, полученные в какой-либо одной из этих цепей, выбирают в качестве эталонных для данных материалов покрытий и при последующем контроле толщин покрытий вычитают из них текущие значения термоЭДС, возникакицей в обеих термо- I электрических цепях. Полученные разности делят друг на друга и по отношению судят о толщине, 2 ил,, 2 табл. С

1427271

Изобретение относится к термоэлектрическому контроли промышленных иэделий и может быть использовано для контроля толщин проводящих покрытии, нанесенных на проводящие основы.

Цель изобретения — повышение точности контроля, Способ осуществляют следующим образом. 10

Пример..

В табл, 1 приведены значения термоЭДС, измеренные с помощью двух горячих и одного холодного электродов, образующих две термоэлектрические це15 пи, выполненных из латуни Л63, на образцах никелевых покрытий различной толщины h нанесенных на ту же латунь Л63. При этом рабочие окончания горячих электродов выполнены таким

20 образом, чтобы обеспечить им разную площадь контакта с контролируемым покрытием. диаметр контакта одного электрода с покрытием составляет 25

0,1 мм, а другого — 2,5 мм. Значения

Е, приведенные в табл, 1, это текущие значения термоЭДС, замеренные в термоэлектрической цепи, содержащей горячий электрод с диаметром контакта 6 =0 1 мм; E — в цепи с диаметром контакта горячего электрода d =—

=2,5 мм.

В табл. 2 приведены значения термоЭДС, полученные при применении этих же электродов на образцах хромовых покрытий, также нанесенных на латунь

Л63. Е, — текущие значения термоЭДС для цепи, содержащей горячий электрод с диаметром контакта с изделием Й =

=О, 1 мм; Š— с диаметром d< 2, 5 мм.

В качестве эталонной толщины выбрана для обоих покрытий толщина 6=

=22 мкм, в качестве эталонных значений термоЭДС вЂ” значения термоЭДС в цепи, содержащей горячий электрод с

d„=0,1 мм. Дпя никелевых покрытий эталонное значение термоЭДС Еа«, равно +154 мкВ, для хрома — Е „ = -218 мкВ, После этого для каждого образца покрытия находят выражение вида Е -E„/ 50

/E -Е, где E з — эталонное значение термоЭДС для данного вида покрытия.

Например, для образца никелевого покрытия толщиной 1,7 мкм

Е -Е„ 55

154 мкВ-38 мк — — — -- = --- — --- — — — ".l,08, Е э,р -Е р 154 мк В-47 мкВ для образца хромового покрытия толщиной 2,5 мкм

Е,„ -Е -218 мк †(-6 3 мкВ)

Fp хр-Е2 -218 мкВ-7 70 мкВ1

1,05.

Выражение вида F. -F.„ /F. -Е рассчитывают для всех образцов никелевых и хромовых покрытий и по полученным значениям строят график зависимости этого выражения от толщины покрытия.

Этот график приведен на фиг. 1, причем () — значения Е -Е,/Е9-Е для никелевых покрытий, а (x) — для хромовых. На фиг, 2 приведен такой же график зависимости Fg-Е„/Е -E от толщины покрытия, но рассчитанный при другой эталонной толщине (3 =

=15 мкм) . При этом эталонное значение термоЭДС для никелевых покрытий Е «, =

+129 мкВ, а для хромовых Е кр=

= — 175 мкВ. В этом случае для образца с толщиной никелевого покрытия

1,7 мкм

129 мкВ-38 мкВ

Еэ«; -E 129 мкВ-47 мкВ а для образца хромового покрытия толщиной 2,5 мкм

Еэл

-175 мкВ-(-63 мкВ)

-175 мкВ-7-70 мкВ

Ез „р-Eg

=1,07.

Из фиг. 1.и 2 видно, что кривые зависимости Е -Е /Е -E от толщины покрытия для никелевых и хромовых покрытий совпадают между собой для обеих выбранных нами эталонных толщин покрытий.

Формула изобретения

Термоэлектрический способ контроля толщин различных покрытий на одинаковых основах, заключающийся в том, что на испытуемом покрытии измеряют термоЭДС с помощью двух горячих и одного холодного электродов, образующих две термоэлектрических пары и изготовленных из материала основы так, что отношение площадей контактов горячих электродов с покрытием не равно единице, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно выби- . рают для каждого материала покрытия образцы с одинаковой толщиной покрытия, измеряют на них значения термоЭЛС в цепи одной иэ пар электродов, выбирают эти значения в качестве эталонных для данных матеpHBJIoB покрытий и о толщине контролируемого покрытия судят по отношению разностей

Таблица 1

h мкм

Текущее значение тер моЭДС, мкВ

16 20 22

Таблица 2 мкм

Текущее значение термоЭДС мкВ

Е, мкВ -63 -75 -95 -129 -134 — 152 -175 -206 -218

Е,мкВ КО t

1,f

1,0 од ц,д

0,7

Об

0,5

04

03

02

1427271 эталонных значений термоЭДС для данного материала покрытия и Текущих значений термоЭДС, возникающих при

5 контроле толщин покрытий в цепях обеих пар электродов.

1,7 3 4 5,5 8 10 15 ! I

38 52 61 71 89 106 129 132 148 154

47 51 54 59 68 73 91 94 104 107

25 35 5 85 95 11 15 195 22

-70 —.71 -79 -98 -101 -108 -117 -124 -130

О Я 4 б д 10 72 14 0 1Ю 20

Фиг. 1

142 72 71

E6u3-Eg

Заказ 4847/40

Тиращ 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С,Беловодченко

Редактор А,Лежнина Техред М.Ходанич Корректор Э.Лончакова