Способ измерения поверхности де-тали

Сфеэ Советских Сецнанисткческнх РеспублнкОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ п 11808564(51)М Кл С 25 0 21 /l ГосударствемиыЯ комитет СССР по делан изобретеииЯ и открытиЯ(088.8) Опубликовано 280281. Бюллетень ЙЯ 8 Дата опубликования описания 28. 02. 81 72 Автор изобрет И. Михайлов, В,С, Ципцов, Е.О. Прот и П.А. Цвинтарный= Нко подыи току и влок засол 1 Изобретение отн альванотехнике и может б овано для задания иконт логических параметров анесения металлических покр ьванической ванне.Наиболее близким к предлагаемом является способ измерения площади поверхности детали, включающий погружение детали и дополнительного электрода в гальваническую ванну и пропускание через них тока. Для уменьшения влияния места завески дополнительного электрода расстояниемежду ним и постоянным электродом выбирается таким, что осится к гыть использ роля технопроцесса н ытий в гал ния - повышение точпутем исключенияектрических полей. 4 = 0,1 0 достигается теля детали и до ода изолируют щадь детали вы- ия цел е и ект Поставленная то электричесолнительного аруг от друга,исляют из соот 20 ние между дополни-.электродом и постоян ктродомние между постоянными и электродами.щади поверхности устляется следующим обный блок подает посална задающий вход обратной связи пода- дополнительного элекде ш 2 Ьд = К Ф ерхности детали; зависящий от тапи, дополни ройст разом тоянн АСР, ется площадь по коэффициен размеров д де д - расстоятельнымным эле0 - расстоярабочимеличина пловом опредепрограммый потенциа на входпотенциал трода Н, АСР обеспечивает НК Одновременно программный блок ключает сигнал,пропорциональн ванны к блоку йреобразования соответствии с заложенной в б висимостью Э = Г (5), при Нопреде.яют поверхность Г 13,Недостатком известного способаявляется то, что при определении пл щади поверхности и коэффициента конфигурации он не учитывает ошибки связанные с взаимовлиянием электрических полей дополнительного электрода, деталей и постоянных электро 5 дов.Цель изобретености измерениявзаимовлияния элтельного электрода, анодови гальванической ванны;5 з - площадь поверхности дополнительного электрода;Чд - напряжение на детали;Чз - напряжение на дополнительном электроде.5На Фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг, 2 - конструкция сетчатой перегородки;на фиг. 3 - разрез Ь-А на Фиг.1; на Фиг. 4 - кривая ф зависимости напряжения на детали от площади поверхности деталина фиг,5 регулировочные графики устройства для осуществления способа.Устройство состоит из ванны 1, 15 постоянных электродов 2, дополнительного электрода-эталона 3, сетчатой перегородки 4, детали 5, площадь поверхности которой определяют, генератора б тока, контактной группы 7, Щ управляемого усилителя 8, детектора 9, контактной группы 10, усилителя 11, индикатора 12 и усилителя 13 рассогласования.Конструкция сетчатой перегородки (фиг.2) выбрана с учетом обеспечения одинаковых технологических параметров электролита во всем объеме ванны и изолировании электрических полей детали и дополнительного электрода друг от друга. Относительные размеры ячеек сетчатой перегородки установлены на экспериментальных данных, которые равны Д = 2-2,5 В, 355 = 2 Д;Р где Д - диаметр отверстия ячейки;5 - шаг между ячейками по вертикали и горизонтали сетчатойперегородки; 40В - толщина диэлектрическои перегородки.Измерение площади поверхности детали с использованием предлагаемого .способа осуществляется следующим образом.Способ основан на измерении площади в условиях отсутствия связи электрических полей детали и дополнительного электрода и на использова" о нии гиперболической зависимости напряжения детали от площади ее поверхности. Деталь 5 и дополнительный электрод 3 помещают в гальваническую ванну .1, снабженную ансдами 2. Между деталью 5 и дополнительным электродом 3 располагают сетчатую перегородку 4. Генератор .б тока посредством контактной группы 7 реле поочередно подключают к детали 5 и дополнительному электроду 3., напря ження с которых поступают в управляемый усилитель 8 и далее на детектор 9, а затем на вторую контактную группу.10 того же коммутирующего реле. Поскольку функция ЧдГ (5 д) 65 не является чисто гиперболической,вследствие ограниченных размеровванны и анодов, то необходимо произвести ряд настроечных операций надустройством с целью введения поправочного коэффициента в указаннуюфункцию.Первоначально снимают зависимост ьЧд = Г (5 А ралльн . ),где 5 д рдльн. - эталонные площади.Индикатор 12 позволяет сниматьпоказания в двух единицах измерения: дм и мВ.Такое решение вызвано тем, чтопредлагаемый объект предназначендля работы в АСУ ТП гальваническими процессами. Поэтому получениезависимости ЧдГ ,5 д рвлин. ) производится только при настройке и поверке устройства.Погружая эталонную площадь в ван-,ну, подают питание от источника б и,изменяя величины 5 д илльн снимаютзависимость ЧдГ (5 дрильн )(Фиг.4).Вычисление 5 д Ьыч5 а ЧзЧдпроизводится также при настрдйке и поверке устройства, где 5-площадьдополнительного электрода 3, котораянеизменна; Ч - напряжение на дополнительном электроде 3, которое снимается с индикатора 12 при переключении контактной группы 7 на дополнительный электрод; Чд - напряжение на детали 5, площадь которой определяют.Для вычисления 5 двй. деталь 5погружают в ванну 1 и подключают питание от источника б и по показанияминдикатора 12 Фиксируют величину Чд .Переключив контактную группу 7 надополнительный электрод 3, Фиксируютвеличину Чз, а величина 5 неизменна и заранее определена. Подставляяизмеренные величины в уравнение5 д ьыч. = определяют площадьинтересующей нас детали.Кривую зависимости 5 дьич,Г (5 дылльм. ) получают из выражения5 д ьыч. = -прн завеске в ванну5 э ЧЧдэталонных площадей. 5 р, рилльн, построена в координатах 5 дьыч. и 5 ,щлльн.(Фиг.5).Начальный нелинейный участок0 + 5, кривой 5 а,ььч." Г(5 А илльн.)исключают из рабочей характеристики.С этой целью деталь 5 площадью 5помещают в ванну 1 и путем регулирования напряжения смещения Ч смкщ,усилителя 11 постоянного тока устанавливают стрелку индикатора 12 в нулевое положение, соответствукхцееначальной площади 5 до по шкале индикатора 12, Далее увеличивают площадьдетали 5 до максимальной и, регули808564 5 г 5 К 5 р Чз АЧ 40 руя коэффициент усиления усилителя 11, стрелку индикатора 12 устанавливают на соответствующем делении шкалы.Эта операция обеспечивает поворот линейной части характеристики да мо- мента, при котором она займет положение, параллельное относительно прямой пропорциональности между 5 Аривььн, и 5 д изм, и будет являться рабочей характеристикой устройства. В процессе настройки устройства подбором напряжения Чопоо. усилителя 13 рассогласования между напряжениями ЧА и Ч устанавливают глубокую линейную отрицательную обратную связь в управляемом усилителе 8 с целью осуществления операции делеЧъния - .Чд Вычисление вышеизложенных уравнений производитс:; при настройке и поверке устройства, реализукщего предлагаемый способ, а при промышленной эксплуатации эти вычисления реализует схемное решение устройства.Габаритные размеры диэлектрической перегородки равны площади сечения рабочего пространства гальванической ванны, в котором ее устанавливают, Толщина диэлектрической перегородки выбирается из конструктивных нормативов, зависящих от площади диэлектрической перегородки. Размеры диаметра (0) отверстия толщины (8) диэлектрической перегородки и шага (5) между ячейками, образованными отверстиями, выбраны экспериментальным путем, которые позволяют сохранять одинаковый температурный режим и химический состав раствора во всем объеме ванны при установке диэлектрической перегородки в ванне. Коэффициент К определяют из произ- ведения Кагде К - коэффициент электролизера;К - коэффициент формы детали.Коэффициент электролизера определяется экспериментальным путем, на этот коэффициент. накладываются ограничения - размеры ванны и анодов.Поскольку дополнительный электрод имеет форму плоской пластины, то и коэффициент электролизера определяется по плоским деталям. Для этой цели вычисляют площадь поверхности (5 ) детали по геометрическим размерам, а затем измеряют площадь поверхности (5) детали предлагаемымспособом. Из отношения 51/5 определяют К 1. Коэффициент К определяютиз отношения площадей, определенныхпредлагаемым способом, плоских деталей и имеющих формы классическойгеометрии (шар, цилиндр, конус,куб) при их равенстве площадей, вычисленных по геометрическим размерам.Предлагаемый способ обеспечиваетвысокую точность при определенииплощади поверхности деталей, чтодостигается электрическим разделением ванны на две емкости диэлектрической сетчатой перегородкой, ис ключающей взаимовлияние электрическихполей дополнительного электрода, детали и постоянных электродов и.обеспечивающей сохранение одинаковыхсвойств электролита во всем объеме О ванны и повышает точность измеренияплощади поверхности, вследствие чегоповышается качество гальваническихпокрытий. Формула изобретения Способ измерения поверхности детали, включающий погружение детали и дополнительного электрода в гальваническую ванну и пропускание через них тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения .взаимовлияния электрических полей, электрические поля детали и дополнительного электрода изолируют друг от друга, а площадь детали вычисляют из соотношения где 5 - площадь поверхности детали;К - коэффициент, зависящий отразмеров детали, дополнительного электрода, анодови гальванической ванны;5 э - площадь поверхности дополнительного электрода;Чд - напряжение на детали;Ч - напряжение на дополнительном электроде.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 569669, кл. С 25 О 21/12, 1974.а 08564 юная фю- циояалатц тмду ива и рвалмк дочами ИЛЕриЬЮ уды е 2 И ий. Я Составитель Л. Гртехред М. Коштура днева Коррект Редактор Ю. Ковачв Шекм Уираж 715 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.