SU1740985A1

SU1740985A1 - Device for calibration of thickness gauge of coating

Info

Publication number: SU1740985A1
Application number: SU904832923A
Authority: SU
Inventors: Рейн Антсович Лаанеотс
Original assignee: Таллиннский технический университет
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1992-06-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение при поверке и градуировке любых типов толщиномеров . Целью изобретени вл етс повышен . 16 точности за счет исключени вли ни разницы твердости .материалов покрытий и оснований образцовых мер на результаты поверки. К стойке 1 прикреплена с возможностью вертикального перемещени гильза 7. Гильза 7 имеет прозрачное дно 8. В гильзе размещена подвижна вдоль оси подпружиненна оправка 10. На верхнем торце оправки 10 закреплена упруга с выпуклой зеркальной поверхностью плита 10. Плита 12 взаимодействует с дном 8. Датчик 14 повер емого толщиномера 15 расположен в нижнем конце оправки 10, а образцова мера 4 размещена на основании 3. При взаимодействии датчика 14 с образцовой мерой 4 на прозрачном дне 8 по вл етс интерференционна картина. При таком выполнении исключено вли ние твердости материалов образцовых мер на точность поверки. 1 ил. (Л СThe invention relates to a measurement technique and may find application in the calibration and calibration of any type of thickness gauges. The aim of the invention is enhanced. 16 accuracy due to the exclusion of the influence of the difference in hardness of coating materials and bases of exemplary measures on the results of verification. A sleeve 7 is attached to a stand 1 with a possibility of vertical movement. The sleeve 7 has a transparent bottom 8. A spring-loaded mandrel 10 is movable along the axis. A plate 10 is fixed to the upper end of the mandrel 10. The plate 12 interacts with the bottom 8. Sensor 14, a rotatable thickness gauge 15 is located at the lower end of the mandrel 10, and exemplary measure 4 is placed on base 3. When the sensor 14 interacts with exemplary measure 4, an interference pattern appears on the transparent bottom 8. With this design, the effect of the hardness of standard measures of materials on the accuracy of verification is excluded. 1 il. (Ls

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение при поверке и градуировке любых типов толщиномеров дл неразрушающего измерени толщин покрытий в любой отрасли машиностроени и приборостроени .The invention relates to a measuring technique and can be used in the calibration and calibration of any type of thickness gauges for non-destructive measurement of coating thicknesses in any branch of engineering and instrument engineering.

Известны устройства дл поверки толщиномеров покрытий, на которых поверка толщиномеров покрытий ведетс путем непосредственного измерени толщины покрыти образцовой меры, помещаемой под измерительный датчик толщиномера, помещенный в стойке. О погрешности суд т по разности между показанием толщиномера покрытий и значением толщины покрыти образцовой меры, которое принимаетс за действительное значение измер емой толщины покрытий. При поверке толщиномера в нулевой точке датчик устанавливаетс за непокрытый участок образцовой меры, аDevices are known for calibrating coating thickness gauges, on which calibration of coating thickness gauges is carried out by directly measuring the coating thickness of an exemplary measure placed under a measuring gauge of a thickness gauge placed in a rack. The error is judged by the difference between the reading of the thickness gauge of the coatings and the thickness of the coating of an exemplary measure, which is taken as the actual value of the measured thickness of the coatings. When checking the thickness gauge at the zero point, the sensor is installed beyond the uncovered area of the model measure, and

при поверке в следующей точке шкалы датчик устанавливаетс на покрытие следующей образцовой меры с другим значением толщины покрыти .when calibrated at the next point of the scale, the sensor is installed on the coating of the next model measure with a different coating thickness.

Однако поверка толщиномеров покрытий на известных устройствах производитс контактным способом. В результате этого имеет место неизбежное давление датчика повер емого толщиномера на верхнюю поверхность покрыти и основани образцовой меры, вследствие чего происходит деформирование этих поверхностей. По причине разной твердости материала покрыти и основани образцовой меры контактна деформаци покрыти датчиком повер емого толщиномера не равна деформации рабочей поверхности основани от этого же датчика. Поэтому в результат поверки всегда вводитс погрешность из-за разницы твердости материалов основани иHowever, the verification of coating thickness gauges on known devices is performed by contact. As a result, there is an unavoidable pressure of the sensor of the gaugeable thickness gauge on the upper surface of the coating and the base of the reference gauge, as a result of which these surfaces are deformed. Due to the different hardness of the coating material and the base of an exemplary measure of the contact deformation of the coating by the sensor of the gaugeable thickness gauge, it is not equal to the deformation of the working surface of the base from the same sensor. Therefore, the result of verification is always introduced error due to the difference in hardness of the base materials and

XIXi

4 О О 00 СЛ4 O O 00 SL

покрыти образцовой меры и из-за непосто нства измерительного усили при проверке толщиномеров покрытий.of exemplary measure and due to the inconsistency of the measuring force when checking coating thickness gauges.

Наиболее близкий к предлагаемому вл етс устройство дл поверки толщиномеров покрытий, содержащее стойку, датчик повер емого толщиномера, закрепленный в кронштейне стойки, и образцовую меру толщины покрыти .Closest to the present invention is a device for checking coating thickness gauges, comprising a stand, a sensor of a gauge thickness gauge mounted in a rack bracket, and an exemplary measure of the thickness of the coating.

Однако и это известное устройство не свободно от погрешности поверки из-за твердости материалов покрыти и основани примен емой при проверке образцовой меры.However, this known device is not free from calibration errors due to the hardness of the coating materials and the base of the exemplary measure used for testing.

Цель изобретени - повышение точности за счет исключени вли ни разницы твердости материалов покрытий и оснований образцовых мер на результаты поверки.The purpose of the invention is to improve accuracy by eliminating the influence of the difference in hardness of coating materials and bases of exemplary measures on the results of verification.

Цель изобретени достигаетс тем, что устройство дл поверки толщиномеров покрытий , содержащее основание, закрепленную на основании стойку, установленный на стойке с возможностью перемещени вдоль нее кронштейна с держателем на свободном конце, и размещенную на основании образцовую меру, снабжено гильзой с прозрачным дном, закрепленной в держателе, оправкой дл закреплени в ней датчика повер емого толщиномера, подпружиненной вдоль оси гильзы, и закрепленной на торце оправки, размещенной в гильзе, упругой выпуклой плитой с выпуклой зеркальной поверхностью, взаимодействующей с дном гильзы.The purpose of the invention is achieved by the fact that a device for calibrating coating thickness gauges, comprising a base, a rack mounted on a base, mounted on a rack with a bracket with a holder at a free end movable along it, and an exemplary measure placed on the base, is provided with a sleeve with a transparent bottom. holder, mandrel for fixing in it the sensor of the gaugeable thickness gauge, spring-loaded along the axis of the sleeve, and fixed on the end of the mandrel placed in the sleeve, by an elastic convex plate with convex mirror surface interacting with the bottom of the sleeve.

На чертеже представлена принципиальна схема устройства дл поверки толщиномеров покрытий.The drawing shows a schematic diagram of the device for calibration of coating thickness gauges.

Устройство дл поверки толщиномеров покрытий содержит стойку 1, снабженную кронштейном 2 и основанием 3. На основании 3 устанавливаетс образцова мера 4, состо ща из основани 5 и покрыти 6. В кронштейне 2 размещена гильза 7 с прозрачным дном 8, например с плоской стек- л нной пластиной типа ПИ60 или с плоскопараллельной стекл нной пластиной типа ПМ-12. Гильза 7 имеет направл ющие 9, в которых с возможностью перемещени установлена оправка 10. На одном конце оправки 10 имеет гнездо 11 со своей выпуклой зеркальной поверхностью с прозрачным дном 8. Дл поддержани плиты 12 в контакте с прозрачным дном 8 гильзы 7 оправка 10 установлена с возможностью перемещени по оси гильзы 7 с помощью пружины 13. Другой конец оправки 10 выполнен с отверстием дл посадки в нем датчика 14 повер емого толщиномера 15.The device for checking the thickness gauges of the coatings comprises a stand 1, provided with a bracket 2 and a base 3. A base measure 4 is installed, exemplary measure 4 consisting of a base 5 and a cover 6. The sleeve 2 contains a sleeve 7 with a transparent bottom 8, for example, with flat glass plate of type ПИ60 or with a plane-parallel glass plate of type PM-12. The sleeve 7 has guides 9 in which the mandrel 10 is mounted for movement. At one end of the mandrel 10 has a slot 11 with its convex mirror surface with a transparent bottom 8. To support the plate 12 in contact with the transparent bottom 8 of the sleeve 7, the mandrel 10 is installed with the possibility of movement along the axis of the sleeve 7 by means of a spring 13. The other end of the mandrel 10 is provided with an opening for fitting the sensor 14 of a rotatable thickness gauge 15 therein.

Поверка толщиномеров покрытий с помощью устройства осуществл етс следующим образом.The calibration of coating thickness gauges using the device is carried out as follows.

На основании 3 стойки 1 устанавливаютBased on 3 pillars 1 set

образцовую меру 4, состо щую из основани 5 и аттестованной по толщине покрыти 6. Датчик 14 повер емого толщиномера 15 закрепл ют в посадочном отверстии оправки 10. Далее датчик 14 повер емого толщи0 номера 15 привод т в соприкосновение с поверхностью основани 5 образцовой меры 4 и в этом случае на табло толщиномера 15 должно быть показание нуль. Датчик 14 приводитс в контакт с поверхностью осно5 вани 5 с определенным измерительным усилием, создаваемым с помощью перемещени кронштейна 2 вниз и совместного действи на оправку 10 пружины 13. Наконечник датчика 14 из-за измерительногоmodel measure 4, consisting of a base 5 and a thickness-certified coating 6. Sensor 14 of a rotatable thickness gauge 15 is fixed in the mounting hole of the mandrel 10. Next, the sensor 14 of a rotatable thickness 15 of number 15 is brought into contact with the surface of base 5 of an exemplary measure 4 and in this case, the display of the thickness gauge 15 should be zero. The sensor 14 is brought into contact with the surface of the base 5 with a specific measuring force created by moving the bracket 2 downward and jointly acting on the mandrel 10 of the spring 13. The tip of the sensor 14 due to

0 усили вдавливаетс в поверхность основани 5 образцовой меры 4. Глубина вдавливани соответствует в данном случае смещению оправки 10 вниз по отношению дна 8 гильзы 7. Положение оправки 10 отно5 сительно неподвижного прозрачного дна 8 при поверке толщиномера в нулевой точке зафиксируетс интерференционной картиной , наблюдаемой в воздушном клине между поверхност ми прозрачного дна 8 гильзы0, the force is pressed into the surface of the base 5 of the exemplary measure 4. The depth of the indentation corresponds in this case to the displacement of the mandrel 10 downwards relative to the bottom 8 of the sleeve 7. The position of the mandrel 10 relative to the stationary transparent bottom 8 when checking the thickness gauge at zero point is fixed by the interference pattern observed in the air gap a wedge between the surfaces of the transparent bottom 8 sleeves

0 7 и выпуклой плиты 12. Далее датчик 14 совместно соправкой 10 поднимаетс вверх из-за подн ти гильзы 7 совместно с кронштейном 2. На основании 3 стойки 1 под датчик помещаетс поверхность покрыти б0 7 and convex plate 12. Next, the sensor 14 together with the reference 10 rises up due to the raising of the sleeve 7 together with the bracket 2. On the base of 3 pillars 1 the surface of the coating 6 is placed under the sensor

5 образцовой меры 4 и регулировкой кронштейна 2 вниз датчик 14 оп ть ввод т в контакт , в данном случае с покрытием 6 образцовой меры 4. Опусканием гильзы 7 еще вниз датчик 14 совместно с оправкой 105 exemplary measure 4 and adjustment of the bracket 2 downward the sensor 14 is again brought into contact, in this case with a coating of 6 exemplary measure 4. By lowering the sleeve 7 still downward the sensor 14 together with the mandrel 10

0 перемещаетс в направл ющие 9 гильзы 7 и регулировкой смещени гильзы 7 добиваетс получение в воздушном зазоре между прозрачным дном 8 и плитой 12 такой же интерференционной картины, котора была0 moves into the guides 9 of the sleeve 7 and by adjusting the displacement of the sleeve 7 it is achieved that in the air gap between the transparent bottom 8 and the plate 12 the same interference pattern that was

5 характерна при поверке толщиномера 15 в нулевой точке. Это значит, что в данном случае наконечник датчика 14 вдавливаетс в материал покрыти 6 на такую же величину , что и в материал основани 5 образцовой5 is characteristic when checking the thickness gauge 15 at the zero point. This means that in this case, the tip of the sensor 14 is pressed into the material of the coating 6 by the same amount as in the material of the base 5 exemplary

0 меры 4. Сравнивают показание повер емого толщиномера с действительным значением толщины покрыти образцовой меры. Далее берут дл поверки другую образцовую меру и повтор ют вышеуказанные опе5 рации и так по всем образцовым мерам толщины покрытий, предназначенных дл поверки толщиномера. Таким образом производ т поверку во всех повер емых точках шкалы толщиномера и по наибольшей разнице показаний толщиномера и действительных значений толщины образцовых мер суд т о погрешности повер емого толщиномера и о пригодности его к применению.0 measures 4. Compare the reading of the gauge thickness gauge with the actual value of the coating thickness of the reference gauge. Next, another model measure is taken for calibration and the above operations are repeated, and so on for all standard measures of the thickness of the coatings intended for calibration of the thickness gauge. Thus, verification is performed at all the points on the scale of the thickness gauge and according to the greatest difference in the readings of the thickness gauge and the actual values of the thickness of the exemplary measures, the error of the gauge thickness gauge and its suitability for use are judged.

С помощью изменени воздушного зазора между прозрачным дном 8 гильзы 7 и упругой плитой 12 можно измер ть глубину вдавливани наконечника датчика толщиномера из-за измерительного усили в материал образцовой меры в пределах до 2 мкм с высокой точностью. Поэтому при поверке во всех точках шкалы толщиномера можно выдерживать посто нную глубину вдавливани наконечника датчика в материал образцовых мер толщины покрытий и тем самым можно исключить из результатов поверки погрешность из-за разницы твердости материалов основани и покрыти образцовых мер толщины покрытий.By changing the air gap between the transparent bottom 8 of the sleeve 7 and the elastic plate 12, it is possible to measure the indentation depth of the sensor tip of the thickness gauge due to the measuring force into the material of the reference gauge up to 2 microns with high accuracy. Therefore, when calibrating at all points of the thickness gauge scale, it is possible to withstand a constant depth of indentation of the sensor tip into the material of exemplary measures of coating thickness and, thus, the error can be excluded from the results of calibration due to the difference in hardness of the base materials and coating of exemplary coating thickness measures.

00

5five

Claims

Claim device for checking thickness gauges of coatings, comprising a base, mounted on a stand base, mounted on a stand that can be moved along it with a bracket with a holder at the free end, and placed on the basis of an exemplary measure, characterized in that a sleeve with a transparent bottom fixed in the holder, a mandrel for fixing in it a sensor of a rotatable thickness gauge, spring-loaded along the axis of the sleeve and fixed on the end of the mandrel placed in the sleeve, elastic convex plate with a convex mirror surface interacting with the bottom of the sleeve.

4S