Способ определения толщины плоского слоя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Щ)5 С 01 В 21/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ожет льта уче ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫПЛОСКОГО СЛОЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способамопределения толщины плоских слоев,преимущественно металлических, сиспользованием их теплофизических Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способамопределения толщины плоских слоев,преимущественно металлических, с использованием их теплофизическихсвойств,Цель изобретения - повышение точности путем непрерывной регистрацииизменения температуры на поверхностислоя при одностороннем импульсномтепловом воздействии на слой и использования предлагаемых вспомогательных функций, по участку стабильности которых определяется искомаятолцина слоя.Способ определения толщины плоского слоя осуцествляют следующим образом.На одну из сют импульсным т торон слоя воздеиствуепловым потоком, рав" 2свойств. Цель изобретения - повышение точности, что при одностороннем импульсном тепловом воздействии на слой достигается путем непрерывной регистрации изменения температуры поверхности слоя или во время действия импульса, или после его окончания и определением толщины слоя по участку стабильности соответствующей вспомогательной функции, учитываюцей плотность поглощаемого теплового потока, объемную теплоемкость материала слоя, коэффициент теплоотдачи и скорость нагрева или скорость охлаждения поверхности слоя. номерно распределенным по поверхности слоя и постоянным во время егодействия. Регистрируют изменение тем"пературы на одной из поверхностейслоя, выбранной исходя иэ удобстваизмерения температуры. При этом регистрацию изменения температуры ведут или во время действия тепловогоимпульса, или после его окончанияи определяют соответственно скоростьнагрева поверхности слоя или скоростьее охлаждения. Далее вычисляют значения соответствующей вспомогательной функции, учитывающей плотностьпоглоцаемого теплового потока, объемную теплоемкость материала слоя икоэффициент теплоотдачи. Плотностьпоглощаемого теплового потока мбыть найдена, например, по резутам фотометрических измерений с1557454 Ьо(2)=(С/2 АоС), 1+(1-8 оОоА 2/С)Ьо(о)=(С/2 АГС) 1 о(1-8 ооС Ао/С) Ьо(2)-(2 Со(оо/ВВ) -оо(С-оо/2/С,30 1 (8) 2 Цо,оо/В ) -оо-оо/2 /С,где В - скорость охлаждения поверхности слоя;л(- длительность импульса теплового потока. Формула изобретения Составитель Л.СтепановРедактор А.Огар Техред А.Кравчук Корректор Т,Иалец ю Заказ 712 Тираж 480 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 191 том данных по коэффициенту черноты,теплоемкость материала - из калориметрических измерений, а коэффициенттеплоотдачи - с помощью критерия Нус 5сельта,При разогреве слоя во время действия теплового импульса толщина слояопределяется стабильным значениемвспомогательной функции 10 где Я - плотность поглощаемого теплового потока, Вт/м; 15А- скорость нагрева поверхностислоя в момент (, К/с;(, - коэффициент теплоотдачи,Вт/мз К;С - объемная теплоемкость материала слоя, Дж/мз К;время от начала действия теплового импульса с.При охлаждении слоя после окончания действия теплового импульса тол щина слоя определяется стабильным значением вспомогательной Функции где Вл - скорость охлаждения поверх. ности слоя, К/с,(- длительность импульса теплового потока, с.Изобретение может быть использова- З но для оперативного контроля толщины плоских изделий в процессе их производства, а также для дефектометрических измерений, например определения глубины залеганиоя плоских дефектов 40 типа расслоений, непропаев и т.п. Способ определения толщины плоского слоя, заключающийся в том, что осуществляют одностороннее импульсноевоздействие на слой тепловым потоком,постоянным во время действия импульсаи равномерно распределенным по поверхности слоя, регистрируют изменение температуры на одной из поверхностей слоя и определяют его толщинус учетом плотности поглощаемого теплового потока и объемной теплоемкостиматериала слоя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, регистрацию изменения температуры ведут непрерывно во время действия импульса и определяют скоростьнагрева поверхности слоя, а толщинуслоя определяют по участку стабильности вспомогательной Функции Е/(С) где Ч - плотность поглощаемого теплового потока;А - скорость нагрева поверхности(Оослоя В момент и,коэффициент теплоотдачи;Г - объемная теплоемкость материа"ла слоя;лвремя от начала действия теплового импульса,или регистрацию изменения температурыведут непрерывно после окончаниядействия импульса и определяют скорость охлаждения поверхности слоя,а толщину слоя определяют по участкустабильности вспомогательной функции