SU724917A1

SU724917A1 - Device for measuring electroplated coating thickness

Info

Publication number: SU724917A1
Application number: SU782580918A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Анатольевич Михеев; Валерий Павлович Меркушев; Николай Федотович Казаков
Original assignee: Красноярский Политехнический Институт
Priority date: 1978-02-20
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1980-03-30

Description

1one

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл изме рени толщины гальванических покрытий, диффузионной зоны биметаллических соединений и других неоднородных соединений.The invention relates to measurement instrumentation and can be used to measure the thickness of electroplated coatings, the diffusion zone of bimetallic compounds and other inhomogeneous compounds.

Известно устройство дл измерени покрыти , основанное на регистрации скачка электрохимического потенциала, при полном анодном растворении сло . Оно содержит усилитель измерительной схемы и выключающий прибор. Результаты измерений показываютс в цифровой форме с помощью механического счетчика и цифровых ламп 1. Недостаток этого устройства заключаетс в том, что при растворении р да чередующихс покрытий необходима перестройка прибора на новое значение параметра, что увеличивает общее врем измерений.A device for measuring the coating is known, based on the recording of a jump in the electrochemical potential, with a complete anodic dissolution of the layer. It contains the amplifier of the measuring circuit and the switching device. The measurement results are shown in digital form using a mechanical counter and digital lamps 1. The disadvantage of this device is that when a number of alternating coatings dissolve, the device must be rebuilt by a new parameter value, which increases the total measurement time.

Известно также устройство, в котором дл автоматической перестройки во врем полного растворени контролируемой толщины покрыти за счет введени преобразовател , включенного между электролитическим пол ризующим элементом и регистратором и блоком вы влени момента скачка потенциала, достигаетс непрерывность измерений р да слоев 2. В этом устройстве имеетс также фильтр низкой частоты, дифференцирующие блоки, вентиль, счетчик импульсов и переключатель. Недостатком устройства вл етс его сложность.It is also known a device in which for automatic adjustment during the complete dissolution of the controlled thickness of the coating, by introducing a converter connected between the electrolytic polarizing element and the recorder and the potential jump detection unit, continuous measurement of a number of layers 2 is achieved. low pass filter, differentiating units, valve, pulse counter and switch. The disadvantage of the device is its complexity.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство дл измерени толщины гальванических покрытий, содержащее электроХЕГмическуго чейку, источник тока и ключевой элемент . Недостатком такого устройства вл етс .The closest technical solution to the invention is a device for measuring the thickness of electroplated coatings, which contains an electrochemical cell, a current source and a key element. The disadvantage of such a device is.

непригодность дл измерени толщины гальванических покрытий, неоднородных по фазовому составу, а следовательно, и по электрохимическим свойствам. Поэтому при последовательном растворении участковunsuitable for measuring the thickness of electroplated coatings that are not uniform in phase composition and, therefore, in electrochemical properties. Therefore, with the sequential dissolution of the plots

шва с отличающимис значени ми электродного потенциала изменитс входной пороговый сигнал, отключающий измерительную цепь устройства. Цель изобретени - повышение точностиthe seam with different values of the electrode potential will change the input threshold signal, disconnecting the measuring circuit of the device. The purpose of the invention is to improve the accuracy

при измерении толщины неоднородных покрытий .when measuring the thickness of inhomogeneous coatings.

Дл этого предлагаемое устройство снабжено реле времени, измерителем электрохимических потенциалов и блоком регистрации , источник тока и измеритель электрохимических потенциалов подключены к электрохимической чейке через разноименные пары контактов ключевого элемента, управл ющий вход ключевого элемента соединен с выходом реле времени, а выходFor this, the proposed device is equipped with a time relay, an electrochemical potential meter and a registration unit, a current source and an electrochemical potential meter are connected to the electrochemical cell through opposite pairs of contacts of the key element, the control input of the key element is connected to the time relay output, and the output

измерител электрохимических потеициалов соединен с входом блока pe иcтpaции.A meter of electrochemical devices is connected to the input of the pe isolation unit.

На чертеже иредставлена . структурна схема описываемого устройства.In the drawing and the insert. structural diagram of the described device.

Оно содержит электрохимическую чейку 1 с электролитом, наход щуюс на поверхности исследуемого элемента 2 пары соединенных материалов, через которые протекает посто нный ток от источника 3 тока при замкнутых контактах ключевого элемента 4. It contains an electrolytic electrolytic cell 1 located on the surface of the element under study 2 pairs of connected materials through which direct current flows from the source 3 current with the contacts of the key element 4 closed.

Электрод 5 сравнени соединен через ключевой элемент 4 и измеритель 6 электрохимических потенциалов с блоком 7 регистрации . Управл ющий вход ключевого элемента 4 соединен с выходом реле 8 времени , собранном на интегральных микросхемах .The reference electrode 5 is connected via a key element 4 and a measuring instrument of 6 electrochemical potentials with a recording unit 7. The control input of the key element 4 is connected to the output of a time relay 8 assembled on integrated circuits.

Устройство работает в дискретном режиме измерений потенциала. Отключение тока растворени св зано с устранением вли ни электрических параметров источника 3 тока при измерении электрохимических свойств покрыти на показани измерительных приборов блока 7 регистрации и обеспечиваетс ключевым элементом 4 и реле 8 времени, причем соотнощение между длительностью растворени и временем измерени можно щироко измен ть путем подбора соответствующей скважности реле 8 времени.The device operates in a discrete mode of potential measurements. The disconnection of the dissolution current is connected with the elimination of the influence of the electrical parameters of the current source 3 when measuring the electrochemical properties of the coating on the readings of measuring instruments of the recording unit 7 and is provided by the key element 4 and the time relay 8, the ratio between the dissolution duration and the measurement time can be changed corresponding duty cycle time relay 8.

Измерение толщины покрыти осуществл етс следующим образом.The measurement of the coating thickness is carried out as follows.

Через чейку 1 протекает строго посто нный ток от источника 3 тока, обеспечивающего линейный во времени процесс анодного растворени материала. Через определенньш промежуток времени с реле 8 на ключевой элемент 4 поступает сигнал, размыкающий контакты реле и прерывающий процесс растворени . На свежеобразованной поверхности участка покрыти измер етс начальное значение электродного потенциала и записываетс на диаграммной ленте в виде отдельного пика.Through cell 1, a strictly constant current flows from the source 3 of the current, which ensures a linear in time process of anodic dissolution of the material. After a certain period of time from the relay 8, the key element 4 receives a signal that opens the relay contacts and interrupts the dissolution process. The initial value of the electrode potential is measured on the freshly formed surface of the coating area and is recorded on a chart tape as a separate peak.

При последовательном растворении все неоднородности покрыти по фазовому составу будут зафиксированы в блоке 7 в виде резких отклонений величины пиков. Квнец растворени покрыти будет соответствовать моменту выхода уровн записываемого сигнала на установивщиес значени . Врем растворени покрыти и его толщина определ ютс по числу пиков на потенциалограмме и по предварительно полученным градуировочным графикам растворени эталонных объектов.In the case of sequential dissolution, all the heterogeneities of the coating according to the phase composition will be recorded in block 7 in the form of sharp deviations of the peak values. The final dissolution of the coating will correspond to the instant at which the level of the recorded signal reaches the set value. The dissolution time of the coating and its thickness are determined by the number of peaks in the potentialgram and according to the previously obtained calibration curves for dissolution of the reference objects.

Предлагаемое устройство позвол ет более точно измерить толщину неоднородных гальванических покрытий. Устройство применимо дл измерени толщины любых диффузионных соединений, биметаллических материалов, элементов структуры диффузионной зоны независимо от количества, что расшир ет его область применени . Допускаетс возможность применени устройства при измерении толщины объектов с ликвацией.The proposed device allows more accurate measurement of the thickness of non-uniform electroplating. The device is applicable for measuring the thickness of any diffusion compounds, bimetallic materials, elements of the structure of the diffusion zone, regardless of the quantity, which expands its scope. The device can be used to measure the thickness of objects with segregation.

Claims

1. Device «Coulomat 200, Metalloberflache, 1974, 28, № 2.

2. USSR author's certificate number 2372477, cl. G 01B 7/06, 1976.

3. USSR author's certificate number 462062, cl. Q 01B 7/06, 1969 (prototype).

f //////////////////////////////////////

I I And 1 I I 1 I I iT