Способ определения толщины покрытия тонкостенного изделия

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения толщины пленочных покрытий тонкостенных изделий. Цель изобретения - повышение точности. Способ заключается в том, что изделие с покрытием нагревают, измеряют температуру нагрева, затем поверхность покрытия охлаждают в условиях постоянного теплообмена и вновь измеряют температуру поверхности покрытия. Толщину покрытия определяют по значениям измеренных температур, времени от начала охлаждения до момента измерения температуры, известных теплофизических характеристик материалов изделия и покрытия и толщины стенки изделия. При этом толщина стенки изделия может быть определена перед нанесением покрытия путем аналогичных измерений температур после нагрева и охлаждения изделий без покрытия. Выполнив дважды аналогичные измерения на двух образцах с известными толщинами стенки изделия и покрытия, можно далее определять толщину покрытия без знания теплофизических характеристик материалов. 1 с.п. 2 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ)5 G 01 В.11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4417454/25-28 (22) 23.03.88 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (75) И.Н.Антонов, В.Н.Дегтярев, Н.Д.Десятых и А.А.Копылов (53) 620. 179 . 142. 6 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1312378, кл.. С 01 В 11/06, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ ТОНКОСТЕННОГО ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения толщины пленочных покрытий тонкостенных изделий. Цель изобретения — повышение точности. Способ заключается в том, что изделие с покрытием нагревают, измеряют темпе= ратуру нагрева, затем поверхность поИзобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения толщины пленочных покрытий изделий.

Цель изобретения — повышение точности.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделие с покрытием подвергают нагреву. Нагрев может быть как технологическим при нанесении покрытия, так и от внешнего источника. При этом температура нагрева может определяться либо условиями технологического. процесса, либо ограничивается температурой термодеструкции материала.

„„SU „„1562690 А 1 крытия охлаждают в условиях постоянного теплообмена и вновь измеряют температуру поверхности покрытия. Толщину покрытия определяют по значениям измеренных температур, времени от начала охлаждения до момента измерения температуры, известных теплофизических характеристик материалов изделия и покрытия и толщины стенки изделия.

При этом толщина стенки изделия может быть определена перед нанесением покрытия путем аналогичных измерений температур после нагрева и охлаждения изделий без покрытия. Выполнив дважды аналогичные измерения на двух образцах с известными толщинами стенки изделия и покрытия, можно далее определять толщину покрытия без знания теплофизических характеристик материалов. 2 з.п.ф=лы.

lail

После окончания нагрева измеряют тем- пературу нагрева изделия с покрытием. ©»

Затем охлаждают поверхность покрытия в условиях постоянного теплообмена, С5 например, путем обдува ее струей воз- C© духа с регулируемой скоростью струи, 1

:которая и определяет значение коэф фициента теплообмена. При этом, в случае интенсивного теплообмена на поверхности покрытия, можно считать равным нулю теплообмен на противопо-,Ь ложной покрытию поверхности стенки ° и изделия. В противном случае прибегают к дополнительной теплоизоляции этой стенки. После охлаждения измеряют полученную температуру поверхности покрытия и время от начала ох1562690 лаждения до момента измерения температуры.

Искомую толщину покрытия определяют иэ выражения

} - А(— - - }), . В

1пЕ где h - толщина покрытия, d — толщина стенки изделия

10 а Л1 a e tp ts

А = — — В = -тес", В

=a, л, =л, Ч -е2-

45

В а, „1

Д вЂ” = » Q(g ° «» „„e, = Ä }ÄÄe

t -ta где

Смя-ts — температура поверхности после охлаждения в течение времени

При неизвестных теплофизических характеристиках материалов могут быть использованы два эталонных образца с известными толщинами стенки и покрытия, для которых в результате а, Л,, а и Я вЂ” коэффициенты температуропроводности и теплопроводности материалов стенки и покрытия соответственно;

a(— коэффициент теплообмена;, начальная температура после нагрева; 25 температура струи возЬ духа; — температура поверхнос-.

С ти покрытия после охлаждения в течение вре.мени

Толщина стенки изделия может быть измерена заранее, но при непрерывном технологическом процессе изготовления изделия и нанесения покрытия ее

-удобно измерять аналогичным способом, .а именно в тех же условиях, что и

;при определении толщины покрытия, осуществляют нагрев и охлаждение изделия без покрытия. При этом измеряют температуры после нагрева и после охлаждения. Из выражения (1) следует,, что при отсутствии покрытия (}1=0) толщина стенки d равна нагрева и охлаждения в описанных выше условиях находят величины 6 и g " . Па ним, используя выражение (1), находят коэффициенты А и В, которые используют затем при определении толщины покрытия изделия.

Изобретение может быть использовано как для определения толщины покрытий готовых изд лий, так и для контроля и регулирования толщины покрытия непосредственна в процессе его нанесения.

Формула изобретения ,1. Способ определения толщины покрытия тонкостенного изделия, заключающийся в том, чта изделие с покрытием нагревают, измеряют температуру поверхности покрытия и значение измеренной температуры учитывают при определении толщины покрытия, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, предварительно определяют толщину стенки изделия, после нагрева и измерения температуры поверхность покрытия охлаждают в условиях постоянного теплообмена на ней и отсутствия теплообмена со стороны поверхности изделия, затем вновь измеряют температуру поверхности покрытия и фиксируют время от начала охлаждения до момента измерения тем-,,пературы, а толщину покрытия определяют с учетом известной толщины стен1 ки изделия, коэффициента теплообмена

;на поверхности покрытия, коэффициен,ToB TpIIJIoIIpoBopHocTH и температура-! проводнасти материалов изделия и пакрытия, значений измеренной температуры и времени от начала охлаждения ца момента измерения температуры.

2 ° Способ по п.1, о т л и ч а ю— ,:шийся тем, что для определения толщины стенки изделия производят нагрев и охлаждение изделия без покрытия в тех же условиях, чта и при последующем определении толщины покрытия, измеряют температуры поверхности изделия после нагрева и охлаждения и определяют толщину стенки иэделия с учетом измеренных температур, времени от начала охлаждения да момента измерения температуры, коэффициентов теплопроводнасти и температурапроводнасти материала изделия.

3. Способ по п.1, отличаю— шийся тем, чта предварительно осуществляют нагрев и охлаждение двух

1562690

Составитель А.Степанов

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Малец

Редактор Г.Гербер

Заказ 1054 Тираж 490 Подписное

ВНИИГИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР.

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5. производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 эталонных образцов с известными толщинами стенки и покрытия в тех же условиях, что и при последующем определении толщины покрытия, измеряют температуры поверхности покрытия на образцах после нагрева и охлаждения, по результатам измерения и известным ,толщинам определяют два коэффициента, которые затем используют при определении толщины покрытия.