RU2167392C2 - Gear to measure thickness of surface current-conducting layer on article - Google Patents
Gear to measure thickness of surface current-conducting layer on article Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167392C2 RU2167392C2 RU99100497A RU99100497A RU2167392C2 RU 2167392 C2 RU2167392 C2 RU 2167392C2 RU 99100497 A RU99100497 A RU 99100497A RU 99100497 A RU99100497 A RU 99100497A RU 2167392 C2 RU2167392 C2 RU 2167392C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- measuring
- housing
- thickness
- product
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к созданию приборов и устройств для измерения и контроля качества поверхностного слоя изделий после механообработки. The invention relates to the field of engineering, mainly to the creation of instruments and devices for measuring and controlling the quality of the surface layer of products after machining.
Известно устройство для измерения толщины покрытия из токопроводящего слоя металла, нанесенного на поверхность изделия (а.с. N 1471119, кл. G 01 N 29/04, 1989, бюл. N 13), которое может быть использовано для определения толщины поверхностного слоя. Известное устройство для измерения толщины покрытия из токопроводящего слоя металла состоит из корпуса, источника излучения, электродов в виде датчиков дефектов, счетчика, блоков деления и сложения, источника питания. A device for measuring the thickness of a coating of a conductive layer of metal deposited on the surface of the product (A.S. N 1471119, class G 01 N 29/04, 1989, bull. N 13), which can be used to determine the thickness of the surface layer. A known device for measuring the thickness of a coating of a conductive metal layer consists of a housing, a radiation source, electrodes in the form of defect sensors, a counter, division and addition units, a power source.
Причинами, препятствующими использованию рассмотренного устройства для измерения толщины покрытия из токопроводящего слоя металла, являются сложность его настройки и невозможность установки на деталях тел вращения. The reasons that impede the use of the considered device for measuring the thickness of a coating of a conductive metal layer are the difficulty of its adjustment and the inability to install bodies of revolution on the parts.
Признаком схожести рассмотренного устройства для измерения толщины покрытия из токопроводящего слоя металла с изобретением является наличие корпуса, электродов и источника питания. A sign of the similarity of the considered device for measuring the thickness of the coating of the conductive metal layer with the invention is the presence of a housing, electrodes and a power source.
Известно четырехзондовое устройство для измерения толщины поверхностного слоя, описанное в книге А. В. Чистякова, В. И. Бутенко, А.Я. Гоголева "Оптимизация эксплуатационно-технологических процессов в машиностроении", Ростов-на-Дону, изд-во РГУ, с. 22-24. Известное устройство для измерения толщины поверхностного слоя состоит из корпуса, двух токоподводящих и двух измерительных электродов, установленных в диэлектрическом корпусе с крышкой перпендикулярно поверхности крышки, клемм и струбцин, прикрепленных к корпусу при помощи винтов. A four-probe device for measuring the thickness of the surface layer is described in the book by A. V. Chistyakov, V. I. Butenko, A. Ya. Gogolev "Optimization of operational and technological processes in mechanical engineering", Rostov-on-Don, publishing house of the RSU, p. 22-24. The known device for measuring the thickness of the surface layer consists of a housing, two current-carrying and two measuring electrodes mounted in a dielectric housing with a cover perpendicular to the surface of the cover, terminals and clamps attached to the housing with screws.
Причинами, препятствующими использованию рассмотренного устройства для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя, являются его громоздкость и невысокая точность измерения, обусловленная особенностями протекания электрического тока в поверхностном слое обработанных изделий. The reasons that prevent the use of the considered device for measuring the thickness of the surface conductive layer are its bulkiness and low measurement accuracy due to the peculiarities of the flow of electric current in the surface layer of the processed products.
Для рассмотренного четырехзондового устройства для измерения толщины поверхностного слоя признаком схожести с изобретением является наличие диэлектрического корпуса, двух токоподводящих и двух измерительных электродов, клемм и струбцин. For the considered four-probe device for measuring the thickness of the surface layer, a sign of similarity with the invention is the presence of a dielectric housing, two current-carrying and two measuring electrodes, terminals and clamps.
Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия (а.с. N 1783287, кл. G 01 B 7/06, 1992, бюл. N 47). Известное устройство для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия содержит диэлектрический корпус и крышку, два подпружиненных токоподводящих электрода, установленных в корпусе под углом α к поверхности корпуса, два подпружиненных измерительных электрода, установленных в корпусе перпендикулярно его поверхности, расстояние между осями которых выбирают из соотношения l = 1,2d + h, где h - толщина стенки между отверстиями для пружин, d - диаметр пружины, источник питания постоянного тока, подключенный к токоподводящим электродам, и измерительный прибор, соединенный с измерительными электродами, причем расстояние между точками контакта токоподводящих электродов L и между точками контакта измерительных l выбирают из соотношения L = 3l, a угол α выбирают из соотношения
где α - высота части электродов, выступающей за поверхность крышки; b - расстояние от торца корпуса до оси токоподводящего электрода; B - длина корпуса; H - суммарная высота корпуса и крышки устройства.The closest technical solution is a device for measuring the thickness of the surface conductive layer of the product (A.S. N 1783287, class G 01
where α is the height of the portion of the electrodes protruding beyond the surface of the lid; b is the distance from the end of the housing to the axis of the current-conducting electrode; B is the length of the housing; H is the total height of the housing and the cover of the device.
Причиной, препятствующей измерению толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия с помощью известного устройства, является его невысокая точность, обусловленная слабой контактной жесткостью измерительных электродов с исследуемой поверхностью из-за шероховатости и отсутствием настройки на реально измеряемую толщину токопроводящего слоя изделия. The reason that prevents the measurement of the thickness of the surface conductive layer of the product using a known device is its low accuracy, due to the weak contact stiffness of the measuring electrodes with the surface being studied due to roughness and the lack of adjustment for the actually measured thickness of the conductive layer of the product.
Рассмотренное устройство для измерения толщины поверхностного слоя также, как и изобретение, состоит из диэлектрического корпуса, двух токоподводящих и двух измерительных электродов, клемм и струбцин. The considered device for measuring the thickness of the surface layer, like the invention, consists of a dielectric housing, two current-carrying and two measuring electrodes, terminals and clamps.
Данное устройство для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия принято авторами за прототип. This device for measuring the thickness of the surface conductive layer of the product is taken by the authors as a prototype.
Задачей изобретения является повышение точности измерения. The objective of the invention is to improve the accuracy of measurement.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении точности измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия в 2-3 раза в зависимости от марки стали изделия и способа его обработки. The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the accuracy of measuring the thickness of the surface conductive layer of the product by 2-3 times depending on the grade of steel of the product and the method of its processing.
Для достижения технического результата в устройстве измерительные электроды установлены под углом α2 к поверхности корпуса, расстояние l между осями измерительных электродов по верхней плоскости корпуса выбирают из соотношения
где h - расстояние между осями измерительных электродов по крышке, расположенной на нижней плоскости корпуса;
ΔH - устанавливаемая максимально допустимая толщина измеряемого токопроводящего слоя изделия, расстояние L между точками контакта токопроводящих электродов выбирают из соотношения L = 3l, а угол α2 выбирают из соотношения
Общий вид устройства для измерения толщины токопроводящего слоя изделия приведен на фиг. 1; на фиг. 2 приведена принципиальная электрическая схема подключения устройства для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия при его использовании; на фиг. 3 - схема локального электрического поля, возникающего между токопроводящими электродами в поверхностном слое изделия, и данные для определения установки токопроводящих и измерительных электродов; на фиг. 4 - тарировочный график устройства для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия.To achieve a technical result in the device, the measuring electrodes are installed at an angle α 2 to the surface of the housing, the distance l between the axes of the measuring electrodes along the upper plane of the housing is selected from the ratio
where h is the distance between the axes of the measuring electrodes on the cover located on the lower plane of the housing;
ΔH is the maximum permissible thickness of the measured conductive layer of the product, the distance L between the contact points of the conductive electrodes is selected from the relation L = 3l, and the angle α 2 is selected from the ratio
A general view of the device for measuring the thickness of the conductive layer of the product is shown in FIG. 1; in FIG. 2 shows a circuit diagram of a device for measuring the thickness of a surface conductive layer of a product when using it; in FIG. 3 is a diagram of a local electric field arising between conductive electrodes in the surface layer of the product, and data for determining the installation of conductive and measuring electrodes; in FIG. 4 is a calibration chart of a device for measuring the thickness of a surface conductive layer of a product.
Устройство для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия состоит (фиг. 1) из корпуса 1, изготовленного из диэлектрического материала (например, оргстекла), в котором установлены под углом α1 к поверхности корпуса два токоподводящих электрода 2 и под углом α2 к поверхности корпуса два измерительных электрода 3, крышки 4 из диэлектрического материала, прикрепленной к корпусу винтами 5, клемм 6, пружин возврата 7 и струбцин 8, прикрепленных к корпусу 1 при помощи винтов 9.A device for measuring the thickness of the surface conductive layer of the product (Fig. 1) consists of a
Подключение устройства для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия осуществляется от источника постоянного тока, например источника постоянного питания Б5-47, через реостат R (фиг. 2), милливольтметр, в качестве которого может быть использован прибор М 1202, пакет переключателей П1, эталонный реостат Rэ к токоподводящим электродам 1 и 4. С измерительных электродов 2 и 3 через пакетный переключатель П2 напряжение подается на потенциометр постоянного тока (на фиг. 2 не показано).The device for measuring the thickness of the surface conductive layer of the product is connected from a constant current source, for example, a constant power supply B5-47, through a rheostat R (Fig. 2), a millivoltmeter, which can be used as an instrument M 1202, switch package P 1 , standard the rheostat R e to the current-carrying
Использование заявленного устройства для измерения толщины поверхностного токопроводящего слоя изделия при определении глубины упрочненного слоя обработанных методом обкатки образцов из сталей 40Х, 30ХГСА и 12ХНЗ позволило в 1,8-2 раза повысить точность измерения по сравнению с использованием для этих целей устройства по а.с. N 1783287, кл. G 01 B 7/06, 1992, бюл. N 47. The use of the claimed device for measuring the thickness of the surface conductive layer of the product when determining the depth of the hardened layer processed by the method of running samples from steels 40X, 30KHGSA and 12KhNZ allowed 1.8-2 times to increase the measurement accuracy compared to using for this purpose the device A. with. N 1783287, class G 01
Достигаемый технический результат при использовании предлагаемого устройства обеспечивается высокой контактной жесткостью измерительных электродов с исследуемой поверхностью и возможностью настройки устройства на реально измеряемую толщину поверхностного токопроводящего слоя изделия. Achievable technical result when using the proposed device is provided by high contact stiffness of the measuring electrodes with the test surface and the ability to configure the device to actually measure the thickness of the surface conductive layer of the product.
Claims (1)
где a - высота части электродов, выступающей за поверхность крышки;
b - расстояние от торца корпуса до оси токопроводящего электрода;
B - длина корпуса;
H - суммарная высота корпуса и крышки устройства,
два подпружиненных измерительных электрода, установленных в средней части корпуса, источник питания, подключенный к токоподводящим электродам, и измерительный прибор, соединенный с измерительными электродами, отличающееся тем, что измерительные электроды установлены под углом α2 к поверхности корпуса, расстояние l между осями измерительных электродов по верхней плоскости корпуса выбирают из соотношения
где h - расстояние между осями измерительных электродов по крышке, расположенной на нижней плоскости;
ΔH - устанавливаемая максимально допустимая толщина измеряемого токопроводящего слоя изделия;
L - расстояние между точками контакта токопроводящих электродов, исходя из того, что L = 3l, угол α2 выбирают из соотношения
where a is the height of the portion of the electrodes protruding beyond the surface of the lid;
b is the distance from the end of the housing to the axis of the conductive electrode;
B is the length of the housing;
H is the total height of the housing and the cover of the device,
two spring-loaded measuring electrodes installed in the middle part of the housing, a power source connected to the current-carrying electrodes, and a measuring device connected to the measuring electrodes, characterized in that the measuring electrodes are installed at an angle α 2 to the surface of the housing, the distance l between the axes of the measuring electrodes the upper plane of the body is selected from the ratio
where h is the distance between the axes of the measuring electrodes on the cover located on the lower plane;
ΔH - set the maximum allowable thickness of the measured conductive layer of the product;
L is the distance between the contact points of the conductive electrodes, based on the fact that L = 3l, the angle α 2 is chosen from the relation
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99100497A RU2167392C2 (en) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Gear to measure thickness of surface current-conducting layer on article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99100497A RU2167392C2 (en) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Gear to measure thickness of surface current-conducting layer on article |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99100497A RU99100497A (en) | 2000-10-10 |
| RU2167392C2 true RU2167392C2 (en) | 2001-05-20 |
Family
ID=20214524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99100497A RU2167392C2 (en) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Gear to measure thickness of surface current-conducting layer on article |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2167392C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU204060U1 (en) * | 2020-09-15 | 2021-05-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | DEVICE FOR MEASURING THICKNESS OF THE CURRENT-CONDUCTIVE LAYER OF THE INNER SURFACE OF THE PRODUCT |
-
1999
- 1999-01-05 RU RU99100497A patent/RU2167392C2/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ПАВЛОВ Л.П. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов. - М.: Высшая школа, 1987, с. 10 - 32. * |
| Чистяков А.В., Бутенко В.И., Гоголев А.Я. Оптимизация эксплуатационно-технологических процессов в машиностроении. - Новочеркасск, 1997, с. 22 - 24. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU204060U1 (en) * | 2020-09-15 | 2021-05-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | DEVICE FOR MEASURING THICKNESS OF THE CURRENT-CONDUCTIVE LAYER OF THE INNER SURFACE OF THE PRODUCT |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU94027293A (en) | Method and probe for measuring electric conductivity of liquids in human body | |
| KR890002674A (en) | Resistivity measurement method and apparatus | |
| RU2167392C2 (en) | Gear to measure thickness of surface current-conducting layer on article | |
| ATE59103T1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE DISTANCE BETWEEN TWO RELATIVELY MOVING OPPOSING SURFACES. | |
| FR2603989A1 (en) | DEVICE COMPRISING A SENSOR FOR MEASURING THE TEST CURRENT IN MAGNETOELECTRIC CRACK CONTROLS | |
| US5091696A (en) | Metallic coating measuring method and apparatus | |
| RU2381439C1 (en) | Conducting surface layer thickness gauge | |
| RU177151U1 (en) | Device for measuring the thickness of the surface conductive layer of the product | |
| DE68928842D1 (en) | HIGH RESOLUTION NMR PROBE WITH REORIENTATION OF PATTERNS | |
| RU76708U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THICKNESS OF SURFACE CONDUCTIVE LAYER OF PRODUCT | |
| RU2234075C2 (en) | Non-contact method of determination of inductivity of the solid and liquid dielectrics | |
| FR2422172A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING ELECTRICAL CONSTANTS | |
| US5327659A (en) | Wet film thickness gauge | |
| Men et al. | Measurement of magnetic flux density on a rotating distorted electrolyte–metal interface | |
| Zhang et al. | A spherical capacitive probe for measuring the thickness of coatings on metals | |
| RU1783287C (en) | Device for measuring thickness of piece conducting surface layer | |
| KR860009286A (en) | Fine thickness measuring device and method | |
| GB2212278A (en) | A hardness measuring instrument | |
| RU2133943C1 (en) | Surface roughness measuring method | |
| Golubkov et al. | Measurement of oxide coating thickness in the micro-arc oxidation process | |
| SU1376035A1 (en) | Simulator for adjusting eddy-current devices | |
| SU750350A1 (en) | Specimen for corrosion testing | |
| RU2107891C1 (en) | Device for determination of presence and thickness of electrolyte film on metal object surface | |
| SU697883A1 (en) | Method of measuring diffusion coefficient in monocrystalline samples of pure metals | |
| SU450218A1 (en) | Eddy-displacement transducer |