Способ неразрушающего контроля толщины пленочных покрытий

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам неразрушающего контроля толщины пленочных покрытий. Цель изобретения - упрощение и повышение точности контроля путем увеличения количества суммарной тепловой энергии, подводимой к детали. Для этого с поверхностью детали, имеющей начальную температуру T<SB POS="POST">1</SB>, вводят в контакт измерительный термозонд, предварительно прогретый до максимально допустимой температуры T<SB POS="POST">2</SB>, которую далее поддерживают постоянной, осуществляют нагрев детали до момента времени установления фиксируемого стационарного теплового потока в системе зонд - деталь и по результатам измерений с учетом T<SB POS="POST">1</SB> и теплофизических свойств материалов детали и покрытия рассчитывают толщину покрытия на детали. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 C 01 В 7/Ob

E с,Г! .- 50Г3

1МЫ;: 13 (..: ЦЦ

Б АБ.:.:Ф3 . Е..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4319450/25-28 .(22) 26.-10.87 (46) 30,01 ° 90, Бюл. 0- 4 (71) Тамбовский институт химического машиностроения и Владимирский химический завод (72) В.Н.Чернышов, Ю.Л.Муромцев, Л.Н.Малышев, Т.И.Чернышова и Е.П.Емельянов (53) 621.317.39 531.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1303813, кл. G 01 В 7/06, 1985 ° (54) СПОСОБ НЕРАЗРУ1ПАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ толщины пленочных покРытий (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам неразрушающего контроля толщины плеИзобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам нераэрушающего контроля толщины пленочных покрытий.

Цель изобретения — упрощение и повышение точности контроля путем увеличения количества суммарной тепловой энергии, подводимой к ивделию.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Схема содержит деталь 1, блок 2 питания, корпус 3 измерительного зонда, встроенный нагреватель 4, крышку 5 зонда, датчик 6 теплового потока, микротермопару 7, измеряемое пленочное покрытие 8, регулятор 9, блок

10, регистрации теплового потока и блок 11 регистрации времени.

„„SU„„1539511 А1

2 ночных покрытий. Цель изобретения— упрощение и повышение точности контроля путем увеличения количества суммарной тепловой энергии, подводимой к детали. Для этого с поверхностью детали, имеющей начальную температуру Т, вводят в контакт измерительный термозонд, предварительно прогретый до максимально допустимой температуры Т, которую далее поддерживают постоянной, осуществляют нагрев детали до момента времени установлеФ ния фиксируемого стационарного теплового потока в системе зонд-деталь и по результатам измерений с учетом

Т, и теплофизических свойств материалов детали и покрытия рассчитывают толщину покрытия на детали. 1 ил.

Способ осуществляют следующим образом.

Стабилизируют и котролируют начальную температуру Т1 детали 1. Включением блока 2 питания предварительно прогревают измерительный зонд, выполненный в виде теплоизолированного корпуса 3 со встроенным нагревателем

4 и контактной крышкой 5, на внешней поверхности которой смонтированы датчик 6 теплового потока и микротермопара 7. Прогрев зонда осуществляют, не касаясь им контролируемой детали, до достижения и стабилизации на внешней поверхности крьппки 5 температуры

Т1, максимально допустимой для детали 1 с пленочным покрытием 8. Подготовленный таким образом зонд вводят в контакт с поверхностью детали, как

1539511

1ю а a + )i Йп

17 "а, 2 ° ДТ Л„ где L!T = Т 2 Т

Л и 3 - коэффициенты теплопровод<) и ности соответственно детали и покрытия;

45 показано на чертеже, и нагревают деталь, автоматически поддерживая температуру Т внешней поверхности крышки 5 регулировкой питания нагревате5 ля 4 с помощью системы обратной связи микротермопара 7 — регулятор 9— блок 2 питания. В течение всего времени нагрева иэделия фиксируют показания датчика 6 теплового потока с помощью блока fO. Таким образом, нагревают изделие до достижения установившегося значения теплового потока q в системе зонд-изделие. Длительность нагрева детали от момента контакта 15 зонда с поверхностью детали до стабилизации теплового потока автоматически измеряют с помощью блока 11, вход которого связан с выходом блока .

10. Связь между блоками 2 и 10 обеспечивает автоматическое выключение напряжения питания нагревателя 4 в момент стабилизации теплового потока

q. Если в качестве блока 1О используют микропроцессор, то благодаря свя- 25 зи его с регулятором 9 оператор может непосредственно с клавиатуры блока

10 задавать уровень температуры Т для различных деталей. По измеРенным значениям Tz, q и ь с уче» том начальной температуры Т, и теплофизических свойств материалов детали 1 и покрытия 8 определяют толщину 1 покрытия по следующей зависимости: а и а — коэффициенты температур ропроводности соответственно детали и покрытия. !

Предлагаемым способом, не требующим наличия эталонной детали-свидетеля и легко поддающимся автоматизации, обеспечивается высокая точность определения толщины покрытия благодаря снижению относительной погрешности температурно-временных измерений при достаточно длительном процессе до регуляризации теплового потока, т.е. благодаря увеличенному количеству подводимой суммарной тепловой энергии.

Формула изобретения

Способ нераэрушающего контроля толщины ппеночных покрытий, заключающийся в том, что нагревают поверх", ность иэделия с покрытием.и осуществляют при этом температурно-временные измерения, по которым определяют толщину покрытия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и по- вышения точности контроля путем увеличения количества суммарной тепловой энергии, подводимой к изделию, нагре" вают поверхность изделия контактом с внешней поверхностью измерительного зонда, предварительно прогретой встро-. енным нагревателем зонда до максимально допустимой для детали температуры, которую фиксируют и поддерживают постоянной регулировкой питания встроенного нагревателя зонда, измеряют длительность нагрева детали до достижения фиксируемого значения установившегося теплового потока в системе зонд-изделие и по результатам измерений с учетом начальной температуры детали и теплофизических свойств материалов покрытия и детали определяют толщину покрытия.

l5395ll

8 1

Составитель В.Мелузова

Редактор М.Петрова Техред Л.ОЛийнык Корректор Л.Патай..

Заказ 207 Тирах 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101