SU914986A1 - Способ неразрушаюшего контроля чистоты поверхности металлов 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к способам неразрушающего бесконтактного контроля, применяющимся во многих областях машиностроения, в частности в авиационном машиностроении, и может быть использовано, например, для контроля чис- ⁵ тоты и физико-химических свойств -токопроводящих поверхностей деталей, на которые планируется наносить покрытия ипи подлежащих склеиванию с поверхностями других деталей. б ¹⁰

Контроль указанных поверхностей является очень важной технологической операцией, так как наличие на них всякого рода загрязнений, в том числе и жировых приводит к отслаиванию покрытий или к ¹⁵ непроклею, что обусловливает аварийную ситуацию находящихся в эксплуатации изделий.

20

Известен способ контроля, основанный на разной степени рассеивания различными элементами потока загрязненных частиц (ЭД.

2

Применяя для облучения образца различные частицы с различной максимальной энергией, можно контролировать поверхностные спои различных толщин, вплоть до мономопекулярных. Этот способ может быть осуществлен при использовании различных устройств, например торцового счетчика Гейгера-Мюллера, ионизационной камеры и т.п.

Наиболее эффективно применение ионизационной камеры, которая обеспечивает непосредственное сравнение исследуемого образца с эталоном и фиксацию содержания определяемого элемента с помощью измерительного прибора.

Недостатками этого способа является невозможность его применения в условиях вакуума и низкая точность измерений. . Потеря точности обуславливается еще и степенью ионизации газа в окружающем прибор пространстве. Важно иметь в виду, что точность получаемых результатов зависит от рассеивающей способности определяемых веществ.

1

914986

4

Кроме того, в ряде случаев применение радиоактивных вешеств вообще не желательно по причине влияния. Пх на физико-химические свойства исследуемой поверхности. 5

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля чистоты и физико-химических свойств токопроводящих поверхностей путем измерения конденсаторным методом 10 контактной разности потенциалов (КРП) между контролируемым участком поверхности и эталонной пластиной по величине которой рассчитывают работу выхода электрона (РВЭ) 1$

Работа выхода электрона - это физическая характеристика поверхностных слоев, индивидуальная для каждого материала. Изменения физико-химических свойств в поверхностных слоях изменяют вепичи- 20 «у РВЭ.

Эталонную пластину и контролируемую поверхность детали располагают параллельно друг другу на расстоянии равном 0,5-1,5 мм. Это расстояние выбирают 25 методом проб и ошибок с учетом ранее проведенных экспериментов. КРП с РВЭ связана формулами

где - величина КРП;

- величина РВЭ эталонной ппас— тины;

- величина РВЭ контролируемой поверхности.

Следовательно, измерив И* и зная вычисляют

Измерение КРП чаще всего производится с помощью милливольтметра. Точность измерений 5 мВ, воспроизводимость результатов при измерениях на воздухе 20 мВ.

Наличие,на поверхности дефектных мест меняет величину Ζίχ θ соответствуюшем изменении судят по показаниям милливольтметра.

Точность измерений при известном способе недостаточно высока. Поэтому некоторые задачи контроля (например 5® контроля чистоты или незначительных из-; менений физико-химических свойств) не могут быть решены, а для решения других необходимо делать большое· количество измерений с цепью получения досто- 95 верных статистических данных.

Пенью изобретения явпяется повышение точности измерения.

Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу неразрушающего контроля методом контактной разности потенциалов перед измерением ΚΡΓΙ поверхность эталонной пластины и контролируемой детали приводят в соприкосновение по появления помех на индикаторе нуля, затем обе поверхности постепенно размыкают до исчезновения помех, после чего проводят измерения.

Исчезновение помех говорит о появлении между поверхностями эталонной пластины и контролируемой детали минимапьного зазора, при котором наиболее целесообразно производить измерение КРП.

По величине КРП расчитывают РВЭ, по которой и оценйвают состояние поверхности контролируемой детали.

Зазор между поверхностями <£ цепесообразно выбирать минимальным, так как точность измерений КРП уменьшается с увеличением расстояния с/,

Способ осуществляется следующим образом.

Работая микрометрическим винтом, поверхность этатонной пластины и контролируемой детали приводят в соприкосновение до возникновения помех на индикаторе нуля.

Вращая микрометрический винт в противоположном направлении, следят за показаниями индикатора нуля. Момент, когда Помехи исчезают, говорит об образовании минимального зазора между соприкасавшимися поверхностями.

Имеющийся минимальный зазор с помощью микрометрического винта можно увеличить до любой заданной, но постоянной для данного эксперимента величины,

Врашая потенциометр блока, добиваются вертикальной пинии на индикаторе нуля и считывают значение КРП с измерителя КРП.

Зная значение РВЭ для эталонной пластины вычисляют РВЭ для поверхности контролируемой детали (ЧЬ) по фор-

По Величине Υ& судят о наличии загрязнений (обычно наличие загрязнений приводит к увеличению βρ)

В ряде случаев величину /β (РВЭ контролируемой поверхности) не вычисляют, а пользуются значениями КРП.

Указанные операции способа обеспечивают измерение КРП и, соответствнно

РВЭ при практически целесообразном минимальном зазоре, что обуславливает вы—

5

914986

6

(оокую точность измерения (0,5-1 мВ) и при воспроизводимости результатов (5 мВ).

Изобретение позволяет производить из мерения с высокой точностью при хорошей ί повторяемости результатов, а так- .5 ! же обеспечивает проведение контроля кри волинейных поверхностей за счет сопос— тавпяёмости результатов измерений при частых переменах мест контроля.

Высокая точность способа позволяет фиксировать иа поверхности контролируемых деталей даже самые незначительные загрязнения пленки, вплоть до мономолекупярных слоев, а также существенно сократить количество измерений для ¹⁵ получения достоверных статистических данных.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ веразрушаюшего контроля чистоты поверхности металлов, заключающийся в измерении контактной разности потенциалов между эталонной пластиной и контролируемой поверхностью, отличающийся тем, что, с цепью повышения точности контроля, предварительно эталонную пластину и контролируемую поверхность сближают до появления помех на индикаторе нуля затем раздвигают их до исчезновения помех, после чего проводят измерения.