способ измерения площади поверхности тела сложной формы

Формула изобретения

Способ измерения площади поверхности тела сложной формы, заключающийся в том, что на поверхность тела наносят пленку, обеспечивают прилегание ее к поверхности и определяют площадь по полученным параметрам, отличающийся тем, что в качестве пленки используют гигроскопический материал постоянной толщины, перед нанесением измеряют длину взятой пленки и покрывают поверхность смачивающим составом, после нанесения и прилегания пленки определяют длину уложенной пленки, а площадь определяют по ее геометрической площади с учетом коэффициента увеличения площади, рассчитанного как отношение длины уложенной пленки к геометрической длине участка, покрытого пленкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площади поверхности тела сложной формы.

Известен способ измерения площади поверхности тела сложной формы, заключающийся в том, что на поверхности тела наносят пленку, обеспечивают прилегание ее к поверхности и определяют площадь по полученным параметрам.

Недостатком известного способа являются высокая трудоемкость и сложность определения площади поверхности, связанные со скалыванием пленки с поверхности тела и определением ее объема.

Способ может быть применим для определения площади поверхности тела неправильной формы, имеющей гладкие поверхности, и не может быть использован для определения площади поверхности, имеющей сложный рельеф, например, поверхности хрупкого образца после его разлома при испытании на изгиб, так как невозможно произвести полное скалывание и удаление пленки с такой поверхности, имеющей выступы и впадины. Кроме того, в местах с рельефом малой кривизны будет наблюдаться защемление воздуха, в связи с чем пленка не будет имитировать поверхности рельефа, что резко снизит точность определения площади поверхности.

Задача изобретения упрощение и ускорение способа измерения площади поверхности тела сложной формы, имеющей неровную структуру.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе измерения площади поверхности тела сложной формы, заключающемся в том, что на поверхность тела наносят пленку, обеспечивают прилегание ее поверхности и определяют площадь по полученным параметрам, в качестве пленки используют гигроскопический материал постоянной толщины, перед нанесением измеряют длину взятой пленки и покрывают поверхность смачивающим составом, после нанесения и прилегания пленки определяют длину уложенной пленки, а площадь определяют по ее геометрической площади с учетом коэффициента увеличения площади, рассчитанного как отношение длины уложенной пленки к геометрической длине участка, покрытого пленкой.

В качестве пленки используют гигроскопический материал постоянной толщины и пред нанесением пленки поверхность покрывают смачивающим составом для создания сил молекулярного сцепления и плотного прилегания пленки к неровной, шероховатой поверхности, что исключает необходимость скалывания пленки с поверхности и измерение параметров снятой пленки.

Определение длины уложенной пленки на неровной поверхности дает возможность определить коэффициент увеличения площади по сравнению с ровной поверхностью и определить площадь шероховатой поверхности без операций снятия нанесенной пленки с поверхности тела и замера ее параметров.

Таким образом, новым техническим свойством заявленного способа является исключение операций измерения параметров уложенной пленки и снятия ее с поверхности.

Способ осуществляют следующим образом.

Для измерения площади поверхности контролируемого тела, имеющей сложный рельеф, на эту поверхность наносят смачивающий состав, а затем укладывают пленку из гигроскопического материала, например, из тонкой бумаги, ткани или тонкой полиэтиленовой пленки, поддающейся воздействию сил молекулярного сцепления, предварительно измерив длину взятой пленки. Затем определяют длину пленки, которая потребовалась для покрытия рельефа поверхности, измеряют длину участка, покрытого пленкой, и по их отношению рассчитывают коэффициент увеличения площади шероховатой поверхности по отношению к геометрической. Площадь поверхности тела сложной формы определяют умножением предварительно измеренной геометрической площади этой поверхности на коэффициент увеличения площади шероховатой поверхности по следующей зависимости:

S=S_геом.K,

где S- площадь поверхности тела сложной формы;

S_геом. геометрическая площадь этой поверхности;

K коэффициент увеличения площади шероховатой поверхности.

Пример. Измеряли поверхность бетонных образцов, полученных в результате разлома образца при испытании его на изгибную прочность. Поверхность образца со сложным рельефом в сечении разлома смачивали водой. В качестве пленки использовали папиросную бумагу постоянной толщины по всей ее поверхности. Измерив длину взятой полоски бумаги, укладывали ее постепенно, опуская от одной границы измеряемой поверхности до другой, давая силам молекулярного сцепления жидкости притянуть полоску к поверхности образца. Когда полоска касалась противоположной границы, определяли длину полоски бумаги, которая потребовалась для покрытия сложного рельефа поверхности, путем вычитания из начальной длины полоски длины ее остатка. Она составила 50 мм. Геометрическая длина поверхности образца, покрытого полоской бумаги, от одной границы до другой составила 40 мм. Рассчитывали коэффициент увеличения площади шероховатой поверхности по отношению к геометрической: . Затем измеряли геометрическую площадь поверхности образца со сложным рельефом, которая составила 1600 мм². Площадь поверхности бетонного образца в сечении разлома составила:

S=16001,25=2000 мм².

Предлагаемый способ снижает трудоемкость и ускоряет измерение площади поверхности тел со сложным рельефом, так как в отличие от прототипа исключаются необходимость снятия пленки с поверхности образца после ее нанесения и измерение ее параметров.

Источники информации

Авт. св. N 1551964, кл. G 01 B 5/26, 1990.