[發明專利]一種檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 202011260973.0
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112577408B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 蘇宏華;周傳強;張釗;丁文鋒;徐九華;傅玉燦;陳燕
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹翠珍

1.一種檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的裝置，其特征在于，包括陽極夾具、氣膜厚度測量貼片和電壓測量儀；氣膜厚度測量貼片黏貼在陽極夾具的凹面上，微細導電絲通過導線與電壓測量儀連接；電壓測試儀設有電壓值顯示器和微細導電絲選擇旋鈕，選擇旋鈕對應的編號與微細導電絲對應；

所述氣膜厚度測量貼片由兩片大小厚度相同的云母片水平粘合而成，在云母片之間夾持著平行鋪設在兩個棱邊之間的微細導電絲，微細導電絲之間相互絕緣，一端平齊并露出導電基體，另一端與導線相連通過導線插頭和接口接入電壓測試儀。

2.根據權利要求1所述的檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的裝置，其特征在于，所述微細導電絲中，沿著云母片邊緣鋪設的第一根微細導電絲和電壓測量電路正極接線柱相接，接入電壓測量電路的正極；電壓測試儀的微細導電絲選擇旋鈕通過旋鈕圓臺（323）上的定位槽與電壓測量儀固定；微細導電絲選擇旋鈕通過兩個對稱的彈簧觸頭與導電滑環（326）上的凹槽相配合，當旋動微細導電絲選擇旋鈕時，選中的微細導電絲會依次通過導電片（321）、彈簧觸頭和導電滑環（326）與電壓測量電路的負極相連。

3.根據權利要求1或2所述的檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的裝置，其特征在于，所述微細導電絲呈階梯式排布。

4.根據權利要求1所述的檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的裝置，其特征在于，所述微細導電絲材質為導電性能優異的熔點較高的金屬或非金屬材質。

5.根據權利要求1或4所述的檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的裝置，其特征在于，所述微細導電絲材質為鎢絲，鉑絲或者碳纖維之任一種。

6.根據權利要求1所述的檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的裝置，其特征在于，微細導電絲選擇旋鈕通過旋鈕圓臺的三個定位槽固定在電壓測量儀上；微細導電絲選擇旋鈕和旋鈕圓臺之間通過導電滑環凹槽和彈簧觸頭相連，通過轉動導電絲選擇旋鈕選擇要測量的微細導電絲，進而獲得微細導電絲與陽極工件之間的不同電壓值。

7.根據權利要求2所述的檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的裝置，其特征在于，所述旋鈕圓臺上設有與微細導電絲數量相同的凹槽，微細導電絲依次嵌入旋鈕圓臺上的導電片凹槽內，并固定于凹槽底部。

8.基于權利要求1所述的檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的裝置的檢測電解質等離子拋光陽極氣膜厚度的方法，其特征在于，通過監測各個微細導電絲與陽極之間的電壓差計算出氣膜厚度值，具體步驟如下：

（1）制作氣膜厚度測量貼片：除了0號微細導電絲之外將其他導電絲外表面均勻地涂上一層絕緣漆保證微細導電絲直徑相同，待絕緣漆干后測量0號微細導電絲直徑φ₀并記錄；將0號微細導電絲沿著云母片邊緣開始鋪設，其余的微細導電絲同樣測量直徑φ并記錄后，依次向另一個邊緣并排鋪設在云母片上，鋪設過程保證微細導電絲緊挨著，鋪設完畢后，用絕緣膠將鋪設的微細導電絲夾持固定在兩片云母片之間；用精密磨床垂直于導電絲端部對云母片進行打磨使其頂端平齊，并露出導電絲的金屬基體；

（2）將工件裝夾在陽極夾具上，將氣膜厚度測量貼片緊貼工件并固定在陽極夾具上，使氣膜厚度測量貼片打磨后的平面垂直于要測量工件的一個面，將導線插頭與電壓測量儀相連；

（3）將工件接入電源，通電后浸入電解液中，進行電解質等離子拋光加工，旋動電壓測量儀導電絲選擇旋鈕，選擇不同檔位的微細導電絲，微細導電絲選擇旋鈕帶動彈簧觸頭（324）通過導電滑環（326）依次將微細導電絲接入電壓測量電路的負極，測量微細導電絲與陽極工件之間的電壓值，并保存記錄每個檔位的電壓值；

（4）計算氣膜厚度：將存儲的電壓數據導出，以微細導電絲對應編號Ni為橫坐標，電壓值為縱坐標，用數據處理軟件擬合曲線；當曲線開始變得平緩時，說明微細導電絲已經進入電解液內，此時記下所對應的旋鈕編號N_i;

氣膜厚度值可用公式L=φ₀+φ×N_i計算得出；

其中，L為氣膜厚度值；N_i為電壓開始變得平緩時所對應的微細導電絲編號數值；φ₀為0號微細導電絲的直徑；φ為涂有絕緣漆的微細導電絲直徑。