CH529990A - Procédé électrophysique de détermination de l'épaisseur moyenne d'une couche de protection de caractère diélectrique recouvrant une surface métallique et installation pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Description

  
 



   Procédé électrophysique de détermination de   l'épaisseur    moyenne
 d'une couche de protection de caractère diélectrique recouvrant une surface métallique et installation pour la mise en oeuvre du procédé
 La présente invention a pour objet un procédé électrophysique de détermination de l'épaisseur moyenne d'une couche diélectrique recouvrant une surface métallique ainsi qu'une installation pour la mise en   ceuvre    du procédé.



   Le procédé selon l'invention est applicable dans des domaines très variés. Par exemple, dans l'industrie des aérosols, le conditionnement des solutions communément utilisées est réalisé dans des récipients métalliques.



  Pour la bonne conservation de ces solutions, les récipients sont recouverts intérieurement d'une couche de résine évitant ainsi tout contact entre la solution et le métal.



   Il est important de savoir contrôler la quantité de ce recouvrement et notamment de connaître quantitativement, d'une part, l'importance des pores traversant la couche de vernis, d'autre part, I'épaisseur de celle-ci. On connaît déjà, par le brevet suisse   No    520331 de la titulaire, un procédé très général de détermination de la porosité traversante d'une couche diélectrique recouvrant une surface métallique selon lequel on réalise, sur la surface non protégée, l'électrodéposition d'au moins un des composants d'un vernis électrophorétique, ledit composant n'étant pas conducteur après son électrodéposition, et on détermine la superficie de la couche de dépôt par la mesure de la quantité de courant consommé.

  La présente invention concerne un procédé permettant de déterminer l'épaisseur moyenne de cette couche diélectrique, ce procédé étant applicable, éventuellement, en combinaison avec le procédé faisant l'objet du brevet suisse   No    520331.



   Ce procédé électrophysique de détermination de l'épaisseur moyenne d'une couche de protection de caractère diélectrique recouvrant une surface métallique est caractérisé en ce que   l'on    mesure la charge accumulée dans un condensateur constitué par une portion connue de ladite surface métallique, le diélectrique formé par la couche de protection, l'électrolyte recouvrant ladite couche, et au moins une électrode en contact avec ledit électrolyte.



   L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisée par le fait qu'elle comprend une source de courant à tension continue stabilisée, un dispositif de temporisation déterminant la durée de l'application de la tension aux bornes dudit condensateur et un dispositif de mesure et d'intégration du courant de décharge du condensateur.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.



   La fig. 1 représente schématiquement cette installation.



   La fig. 2 représente un diagramme de la tension et du courant de charge et de décharge.



   L'installation représentée au dessin comprend une source de courant continu à tension stabilisée 1, par exemple un redresseur branché sur le secteur, délivrant une tension stabilisée dont la valeur est comprise entre 20 et 100 volts.



   Le pôle positif du redresseur est relié par un dispositif de temporisation 2 déclenchant la source de tension au bout d'un temps donné. En série avec ce dispositif de temporisation est placé un shunt 3, aux bornes duquel sont branchés en parallèle, deux intégrateurs 4 et 6.



  L'intégrateur 4 est associé à un instrument d'affichage 5 pour la mesure de la perméabilité de la couche diélectrique déposée par voie électrophorétique sur une surface métallique comme décrit dans le brevet suisse   No    520331.



   L'intégrateur 6, de conception connue en soi, comprend un système RC actif, associé à un amplificateur, et une diode de verrouillage de telle sorte qu'il ne tra  vaille que lors du passage du courant dans le shunt 3 dans un sens inverse au sens indiqué par la polarité de la source 1. Cet intégrateur est associé à un dispositif d'affichage 7 gradué directement en unité d'épaisseur (microns).   I1    pourrait être également associé à un compteur digital.



   Dans le circuit sont en outre disposés un support conducteur 9 sur lequel repose un récipient métallique 10 à contrôler, ce dernier contenant une solution électrophorétique pour le dépôt par électrophorèse d'un vernis formant diélectrique sur la paroi intérieure du récipient métallique 10.   I1    s'agit par exemple d'une solution de vernis de type résines polaires acides, dans lequel est immergé une électrode 8 reliée à la borne négative de la source de courant. Le circuit est complété par une résistance   1 1    montée en parallèle à l'ensemble formé par les éléments 8, 9 et 10.



   En se référant également à la fig. 2, le processus intervenant dans l'installation représentée se divise en deux phases I et   II.    Dans la phase I la tension de la source 1 est appliquée à l'ensemble 8, 9 et 10 pendant un temps déterminé par le temporisateur 2. Pendant cette phase s'écoule un courant d'électrophorèse qui va en diminuant jusqu'à ce que les défauts de la couche de protection sur la paroi intérieure du récipient 10 soient colmatés, comme décrit dans le brevet No 520331.



   La charge
EMI2.1     
 mesurée par l'intégrateur 4, est représenté en Q4.



   A la fin de la phase I le temporisateur coupe le courant, ]e condensateur formé par le récipient 10, la couche de vernis déposée, la solution électrophorétique et l'électrode, est chargé à la tension V. Le condensateur peut toutefois immédiatement se décharger à travers le shunt 3 et la résistance 11. Cette décharge se produit dans l'intervalle II, la charge Q6 affichée par le dispositif 7 de l'intégrateur 6 étant égale à
EMI2.2     
 étant considéré dans ce cas comme infini.



   La charge du condensateur formée par les éléments 8, 9 et 10, c'est-à-dire la quantité de courant restitué, est mesurée par l'intégrateur 6, et donnée par la relation connue:
 Q = UC
La capacité étant donnée par la formule suivante:   
 C = 0,0085K-5
 e    où K est la constante diélectrique de la couche de protection, S la surface en cm2 et e l'épaisseur de la couche en cm. La charge restituée en As   devient:      
 S
 Q = 0,0885I(U
 e    l'épaisseur de la couche étant donnée par la relation    S K'
 e = 00885KU S =K
 Q Q      K1    étant une constante comprenant le coefficient numérique 0,0885, la constante diélectrique compensée K, la tension stabilisée et la surface de mesure compensée S.



  L'épaisseur de la couche déposée étant proportionnelle à    le le dispositif d'affichage 7 peut être gradué directe-    ment en unité d'épaisseur. Le résultat de la mesure d'épaisseur, comme le résultat de la mesure de perméabilité, apparaît et demeure lisible jusqu'à la prochaine mesure.



   Le dispositif de mesure d'épaisseur peut bien entendu être utilisé indépendamment du dispositif de mesure de la perméabilité. Dans ce cas une solution électrolytique peut remplacer la solution électrophorétique.

 

   Pour la mesure de l'épaisseur sur la surface métallique plane on utilise avantageusement l'installation suivante: la solution électrolytique est retenue dans une ventouse venant s'appliquer de façon hermétique sur la surface plane qui détermine sur celle-ci une superficie connue Le shunt 3 est relié à la partie métallique de cette surface et l'électrode 8 est immergée dans la solution électrolytique.



   Pour les mesures à effectuer sur les objets métalliques autres que les corps creux et les surfaces planes, on peut utiliser la variante suivante: une cuve métallique est partiellement remplie d'électrolyte et reliée à la borne négative de la source de courant. D'autre part un dispositif de suspension de l'objet contrôlé permet l'immersion de l'objet dans l'électrolyte, tout en assurant sa liaison électrique avec le pôle positif de la source de courant. 

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé électrophysique de détermination de l'épaisseur moyenne d'une couche de protection de caractère diélectrique, recouvrant une surface métallique, caractérisé en ce que l'on mesure la charge accumulée dans un condensateur, constitué par une portion connue de ladite surface métallique, le diélectrique formé par la couche de protection, l'électrolyte recouvrant ladite couche et, au moins une électrode en contact avec ledit électrolyte.

   11. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée par le fait qu'elle comprend une source de courant continu à tension stabilisée, un dispositif de temporisation déterminant la durée de l'application de la tension aux bornes dudit condensateur et un dispositif de mesure et d'intégration du courant de décharge du condensateur.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que la charge accumulée dans le condensateur est déterminée par la mesure de l'énergie restituée lors de la décharge dudit condensateur.

   2. Installation selon la revendication II, caractérisée par le fait que le dispositif de mesure et d'intégration du courant de décharge est associé à un dispositif d'affichage étalonné en unité d'épaisseur de la couche de diélectrique.

   3. Installation selon la revendication II, pour la mesure de l'épaisseur d'un diélectrique recouvrant une surface plane, caractérisée par le fait qu'elle comporte une ventouse venant s'appliquer de façon hermétique sur ladite surface, déterminant sur celle-ci une superficie connue et retenant une solution électrolytique dans laquelle est immergée une électrode.

   4. Installation selon la revendication II et la sousrevendication 3, caractérisée par le fait que la solution électrolytique est retenue par une matière spongieuse contenue dans la ventouse.

   5. Installation selon la revendication II, caractérisée par le fait qu'elle comprend une cuve métallique reliée à la borne négative de la source de courant continue et contenant une solution électrolytique et un dispositif conducteur de suspension du corps à contrôler, immergé dans la solution et relié à la borne positive de la source de coursant.