Емкостный способ измерения толщины покрытий на проводящем основании

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к нераэрушающему контролю толщины плохопроводящих покрытий , сформированных на металле. Цель изобретения - повышение точности измерения . Для решения задачи используется емкосгный способ измерения толщины покрытия с контактным измерительным устройством . Измерение эмпирических характеристик проводят на любой частоте в диапазоне частот от 10 до ЮОкГц и по величине емкости определяют топщину покрытия по формуле приведенной в описании. Способ обладает высокой чувствительностью и воспроизводимостью результатов, а также позволяет измерять толщину покрытия с высокой точностью (погрешность 5%). (Л С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И"ОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642506/28 (22) 22,12.88 (46) 15.03.91, Бюл. N 10 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочной промышленности и Обнинский институт атомной энергетики (72) Е. В. Королева, В. И. Овчаренко, P. А. Мачевская, А. Н, Федорова, Е. С. Уткина и B. П. Ступин (53) 531.717(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 178495, кл, G 01 В 7/06, 1964.

Авторское свидетельство СССР ¹

1033853, кл. G 01 В 7/06, 1982. (54) ЕМКОСТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ НА ПРОВОДЯЩЕМ ОСНОВАНИИ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения толщины плохопроводящих покрытий, сформированных на металлах, в частности на алюминии и его сплавах.

Цель изобретения — повышение точности измерения, Для реализации способа используется устройство, основанное на измерении емкости между проводящим основанием, на котором нанесено плохопроводящее электрический ток покрытие, и электродом измерительного устройства. Для обеспечения надежного контакта измерительного устройства с покрытием используют жидкие металлы (ртуть, амальгама), свободно заполняющие поры и неровности, величина которых определяется микрогеометрией поверхности покрытия.

533 „„1634988 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике. а именно к нераэрушающему контролю толщины плохопроводящих покрытий, сформированных на металле. Цель изобретения — повышение точности измерения, Для решения задачи используется емкостный способ измерения толщины покрытия с контактным измерительным устройством. Измерение эмпирических характеристик проводят на любой частоте в диапазоне час от от 10 до 100кГц и по величине емкости спределяют толщину покрытия по формуле приведенной в описании.

Способ обладает высокой чувствительностью и воспроизводимостью результатов, а также позволяет измерять толщину покрытия с высокой точностью (погрешность 5 (,).

Емкость между элсктродом измерительного устройства, выполненным иэ амальгамы и подложкой зависит от толщины контролируемого покрытия. Измерения емкости производят импедансометром или мостом переменного тока в диапазоне частот

10 — 100 кГц, Плохопроводящие покрытия, например хроматные, имеют двуслойную структуру (слой S и слой "), причем слои различаются своими злектрофизическими характеристиками, Слой S имеет характеристики, не зависящие от частоты, и является оксидным подслоем. Характеристики слоя К частотнозависимы и представляют собой непосредственно хроматное покрытие.

Выбор низкочастотного предела измерений (10 кГц) связан с тем, что при снижении частоты увеличивается вклад в измеряемую величину характеристик оксид1634988 ного подслоя S, а при увеличении частоты более 100 кГц увеличивается вклад индуктивности проводов измерительного устройства. На данном диапазоне частот погрешность измерения не превышает 57,. 5

После окончания измерений толщина покрытия рассчитывается по формуле

1 в +Ь

=В С(1+ .) а + С оР + Ь л где я -относительная диэлектрическая проницаемость покрытия; е, — электрическая постоянная; а, Ь, с, h, n — постоянные величины, полученные эмпирически; 15 а — круговая частота, Формула изобретения

Емхос ный способ измерения толщины покрытий на проводящем основании, заключающийся в том. что измеряют емкость между проводящим основанием и электродом измерительного устройства, по которой судят о толщине покрытия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, измерения емкости осуществляют при частоте переменного тока 10-100 кГц, а толщину покрытия определяют из выражения

С а + С ОР + Ь гоп где а — относительная диэлектрическая проницаемость покрытия; е — электрическая постоянная; а, Ь, с, h, n — постоянные величины, полученные эмпирически; в- круговая частота, Составитель И. Юрьева

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

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

Заказ 747 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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