Устройство для измерения толщины

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 383997 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 15 Л 1.1971 ( 1633924/25-28)с присоединением заявки1 Ь 7.,06 Комитет по делам изобретений и отнрытииоритет Опубликовано 23,7,1973. Бюллетень24Дата опубликования описания 14 Х 111.1973 и Совете Министров СССР УДК 531.717.11(088.8) Авторыизобретени В. Ф. Барсуков, Ю. П, Кочкин, Т. Я. Шмелева, А. А. Долматов А. П. Шадрунова и И, Н, Гиниятуллинагнитогорский горнометаллургический институт им, Г, И, Носо Заявите УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ СЛОЕВ И ПОТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СПОСО ЩИНЫ ЫТИЙ М закреплена вертцкал данка 26, у верхне Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники.Известные устройства для измерения толщины электропроводцых слоев и покрытий термоэлектрическим способом содержат горячий и два холодных наконечника, набор эталонов и измерительный прибор. Однако такие устройства дают или только качественную оценку поверхностного слоя,или требуют применения эталонных образцов, кроме того, область их применения ограничена контролем только одного конкретного вида диффузионного слоя ,или металлического покрытия.Предлагаемое устройство снабжено механизмом,перемещения цагреваемого наконечника, выполненным в виде неподвижной станины, подвижцой станины, на которой закреплены нагреватель и нагреваемый наконечник и которая установлена с возможностью возвратно-пастуцательного перемещения вдоль вертикальной аси, и столиком, установленным с вазможностью поворота вокруг вертикалыюй аси, на котором размещены холодные наконечники.На фиг. 1 показана кинематическая схема термоэлектрического прибора; на фиг. 2 - то же, принципиальная схема устройства.Все узлы термоэлектрического прибора расположены на основании 1. Нагреваемый,наконечник 2, изготовленный из твердого сплава мало подгержеццсго ццзкотемперат рному Отпуску, установлен внутри нагревателя 3, закрепленном на подвижной стантине 4. Последняя соединена с промежуточной направляю щей 5, которая г, свою очередь соединенас непОдвпжпОЙ станинОи 6. Станина 6 )жестко закреплена ца основании 1, Внутри станцны 6 установлен мцкровцнт 7, а на станице 4 - микровццт 8, стопор 9. Мцкровпнт 7 сообщен 0 через мягкую муфту 10 с выходным валомредуктора однофазцого синхронного электродвигателя 11, который осуществляет автоматическое перемещение цагреваемого наконечника.5 Контролируемый образец 12 устанавливаютв зажиме 18 и зак 1)епляот винтом 14 так, чт 0- Оы Обесцечпьался электрческий контакт Образца 12 с хололцымц наконечниками 15 ц 16, Зажим 18 установлен на подвижником столике 20 17, который жестко закреплен на осп 18. Ось18 установлена в подшипниках 19 и 20, в которых оца может вращаться без люфта прц весьма малом треншь Ниже столика 17 ца Оси 18 закреплен блок 21, который охвачен пружц ной 22. Один конец этой пружины закрепленца блоке 21, а другой - на подвижной рейке 28, находящейся в направляющей 24 с фиксатором 25.На направляющей 5ь но расположенная и, го65 и нижнего конца которой установлены концевые выключатели 27 и 28, На уровне столика17 расположен концевой выключатель 29,От нагреваемого наконечника сделан вывод - элемент сравнения 30. От холодных наконечников также сделан вывод 31. К выводам 30 и 31 подключен вход самопишущего потенциометра 32. Самопишущий потенциометр служит для непрерывной записи термоэлектрической кривой распределения диффундирующего элемента или материала металлического покрытия по сечению образца. С этой целью верхний предел измерения потенциометра 32 уменьшен до одного милливольта,Для питания нагревателя электродвигателя 11 и цепей управления служит силовой трансформатор 33, который подключен к внешней питающей сети 220 в 50 гц своими выводами 34 и 35, В цепь питания нагревателя 3 включено регулировочное сопротивление 3 б, с помощью которого регулируется температура нагреваемого наконечника. Контроль за разностью температуры между пагреваемым наконечником и образцом 12 осуществляется с помощью дифференциальной термопары 37, которая подключена к милливольтметру 38, Один спай термопары помещен в =агреваемый наконечник, а другой - в холодный наконечник 16, который имеет температуру образца 12,Для ручной остановки электродвигателя 11 служит выключатель 39, а для ручной остановки электромотора привода диаграммы самопишущего потенциометра - выключатель 40. Для автоматической установки этих двигателей служит реле 41, контактные группы 42 и 43 которого включены в разрыв цепей питания электродвигателя 11 и электромотора привода диаграммы, установленного внутри потенциометра 32 и соединенного с выключателем 40 и контактной группой 43 через зажимы 44 и 45, размещенные на корпусе потенциометра 32, Реверсивное переключение электродвигателя 11 производится контактными группами 4 б и 47 реле 48. Кнопка 49 включена в разрыв цепи питания обмотки реле 41 и служит для одновременного включения привода горячего электрода (электродвигатель 11) и привода диаграммы.Устройство работает следующим образом, Образец 12 закрепляется в зажиме 13. Контролируемая поверхность образца должна быть зачищепа на мелком наждачном круге. Нагреваемый наконечник нагревают до нужной температуры (около 180 С) . При вращении микровинта 8 осуществляется перемещение станины 4 относительно направляющей 5 в вертикальном направлениями. Микровинтом 8 острие нагреваемого наконечника устанавливают па уровне интересующей области контролируемой поверхности образца, после чего микрозипт 8 стопорится стопором 9. Образец вводят в соприкосновение с острием нагреваемого наконечника путем поворота столика 17. За 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4жим с образцом укреплен на столике 17 на некотором расстоянии от места крепления оси 18 к столику 17 так, что, регулируя рейкой 23 натяжение пружины 22, можно менять силу прижатия образца 12 к острию нагреваемого наконечника. Установив необходимое прижатие образца к нагреваемому наконечнику,рейку 23 фиксируют фиксатором 25. Этим заканчивается подготовка установки к работе.Нажатием кнопки 49 обесточивают реле 41 и через замкнувшиеся контактные группы 42 и 43 подается напряжение на электродвигатель 11 и на электромотор привода диаграммы. Электродвигатель 11 через гибкую муфту 10 вращает микровинт 7 по часовой стрелке, при этом промежуточная направляющая,и подвижная станина перемещаются вертикально вверх как одно целое, так как микровинт 8 застопорен стпором 9, Так как нагреваемый наконечник с нагревателем жестко скреплены с подвижной станиной, то он тоже равномерно перемещается вверх, скользя своим острием по контролируемой поверхности образца. Соотношение между скоростью перемещения пагреваемого наконечника и скоростью двикения диаграммы самопишущего потенциометра выбирают таким, чтобы записанная на диаграмму термоэлектрическая кривая имела размеры, удобные для ее рассмотрения и измерения. На диаграмму записывается тэдс, которая возникает в термоцепи образец - элемент сравнения 30 при движении острия нагреваемого наконечника по образцу. Все изменения состава и структуры образца, находящиеся на пути движения острия нагреваемого наконечника, отражаются на термоэлектрической кривой, записанной на диаграмму, что позволяет судить о глубине металлических покрытий и диффузионных слоев контролируемых образцов.После прохождения нагреваемым наконечником определенного расстояния планка 2 б замыкает верхний выключатель 27, Первоначальная установка нагреваемого наконечника по отношению к образцу делается такой, чтобы выключатель 27 замыкался уже после схода острия нагреваемого наконечника с контролируемой поверхности образца,При замыкании выключателя 27 на реле 41 подается напряжение. Ранее реле 41 было обесточено, так как нижний выключатель 28 размыкался сразу же после начала движения нагреваемого наконечника вверх, Когда на реле 41 подается питание, его контактные группы 42 и 43 размыкаются и разрывается цепь питавия электродвигателя 11 и цепь питания электромотора привода диаграммы. Движение пагреваемого наконечника и диаграммы прекращается. Предмет и зо бр е те н и я Устройство для измерения толщины электропроводных слоев и покрытий термоэлектриче,383997 Фиг. ским способом, содержащее нагреваемый и два холодных наконечника, нагреватель и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса контроля, оно снабжено механизмом перемещения нагреваемого наконечника, выполненным в виде неподвижной станины, подвижной станины, на которой закреплены нагреватель и нагреваемый наконечник и которая установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной оси, 5 и столиком, установленным с возможностьюповорота вокруг вертикальной осн, на котором размещены холодные наконечники.383997 гв Фиг 2 Составитель И. КесоянРедактор Н, Воликова Техрсд Л. Грачева Корректор Е. Денисова Заказ 2198/2 Изд. Ж 1558 Тирани 755 ПодписноеПЯИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр Сапунова, 2 чЬИ Г5 л