Способ измерения толщины покрытия

Способ измерения толщины покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения толщины окисных пленок. Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений, достигаемое благодаря одновременной регистрации потоков инфракрасного излучения одной и той же точки предварительно нагретого объекта в двух определенным образом выбранных направлениях. Контролируемый объект 2 нагревают в электропечи 1 и регистрируют потоки инфракрасного излучения точки А его поверхности в двух направлениях. Определяют отношение зарегистрированных потоков и по этому отношению, пользуясь известной зависимостью его величины от толщины покрытия, определяют искомую толщину. 1 ил. S /7/7//77/7/7/777 ° , . ЯУ Q

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1312378

А1 (51) 4 G 01 В 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3897587/24 — 28 (22) 20.05.85 (46) 23.05.87. Бюл. ¹- 19 (71) Казанский химико-технологический институт им. С.Г1. Кирова (72) М.А. Таймаров, Ф.А. Гарифуллин, Д.З. Давлетбаева, В.А. Зайцев и И.В. Горбатенко (53) 620.179.142.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 99388, кл. G 01 В 11/06, 1952. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения толщины окисных пленок. Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений, достигаемое благодаря одновременной регистрации потоков инфракрасного излучения одной и той же точки предварительно нагретого объекта в двух определенным образом выбранных направлениях. Контролируемый объект 2 нагревают в элек.тропечи 1 и регистрируют потоки ин-. фракрасного излучения точки А его поверхности в двух направлениях. Определяют отношение зарегистрированных потоков и по этому отношению, пользуясь известной зависимостью его величины от толщины покрытия, определяют искомую толщину. 1 ил.

131

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины окисных пленок.

Цель изобретения — повышение точ— ности и производительности измерений, достигаемое благодаря одновременной регистрации потоков инфракрасного излучения одной и той же точки предварительно нагретого объекта в двух определенным образом выбранных направлениях.

На чертеже представлена схема установки для реализации способа.

На схеме обозначены электропечь 1, контролируемый объект 2, термостолбики 3 и 4, наборы 5 и 6 диафрагмы, цифровой вольтметр 7 и термопара 8.

Термостолбики установлены таким образом, что на один из них попадает излучение точки А объекта, направленное нормально его поверхности, а на другой — излучение точки А, направленное под углом 160 к поверхности.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно производят градуировку установки на образцах с известной толщиной окисной пленки, Для этого каждый образец нагревается в электропечи 1 до температуры, лежащей в диапазоне 130-430 С, и с помощью термостолбпков измеряют величины потоков излучения образца под углом 90 и

160 — Е и Е 1 . По измеренным зна1

z чениям Е1, и E строится градуироЧ 2 ванный график зависимости отношения

Е1р /Е от толщины покрытия.

Контролируемый объект 2 нагревают до температуры, лежащей в диапазоне

130-430ОС в электропечи 1. От нагретого объекта поток инфракрасного излучения попадает на термостолбики 3

I. 4. В термостолбиках .потоки излучения Е1 „ и Е1 преобразуются в термоЭДС, значения которых регистрируются цифровым вольтметром 7. По отношениям интенсивностей потоков Е и Е1

1 и по градуировочному графику определяют толщину покрытия исследуемого образца.

Выбор диапазона температуры нагрева объекта объясняется тем, что при о температуре ниже 130 С интенсивность излучения покрытия становится соизмеримой с излучением от окружающих предметов, а при температуре выше

2378 2

430 С происходит сильное окисление металлической поверхности и образование дополнительной окисной пленки на

10

55 поверхности металла, которая влияет на результаты измерений интенсивности излучения, Диапазон углов регистрации излучения получен экспериментально ° При углах ц „, меньших 80 и 100, интенсивность излучения Е, изменяется в

1 зависимости от величины угла медленнее, чем при углах 1р, меньших 146 и больших 174 . Это связано с кристаллическим строением металлов, возникающими при этом эффектами поляризации и влиянием шероховатости.

Необходимость одновременности измерений интенсивностей изучения связана с тем, что вследствие охлаждения образца интенсивность излучения зависит от времени, прошедшего с начала охлаждения. Образец остывает на воздухе со средней скоростью 20 град/с.

При различии по времени, прошедшего с начала измерения, 5 с интенсивность излучения уменьшается в среднем в

10 раз. При этом погрешность измерения толщины покрытия, вызванная неодновременным измерением интенсивности, возрастает в 9 раз.

Одновременно с повышением точности измерения способ позволяет повысить производительность измерений, так как он не предполагает дополнительной обработки объекта.

Формула изобретения

Способ измерения толщины покрытия, заключающийся в том, что регистрируют потоки излучения контролируемого объекта, определяют отношение зарегистрированных потоков и по этому отношению и известной зависимости отношения потоков от толщины покрытия судят о толщине покрытия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, контролируемый объект предварительно нагревают до температуры, лежащей в диапазоне от 130 до 430 С, и одновременно регистрируют потоки инфракрасного излучения одной и той же точки поверхности объекта в двух направлениях, одно из которых образует с поверхностью объекта угол от 80 до

100, а другое — угол от 150 до 170".