ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ КОНФИГУРАЦИИ

Рохлина Г. М., Аксельрод В. С.


В ювелирной промышленности одной из важных задач при электрохимической обработке изделий (золочение, серебрение, электрохимическая полировка и т. п.) является определение площади поверхности с целью установления электрического режима и предварительного расчета расходования дорогостоящих металлов покрытия. Чем сложнее по конфигурации ювелирное изделие, тем более трудоемкой и менее точной становится операция измерения площади его поверхности.

До последнего времени на ювелирных предприятиях пользовались двумя методами определения площади поверхности изделий: геометрическим и весовым. Геометрический метод, заключающийся в прямом непосредственном обмере и приближенном вычислении площади поверхности изделий путем приведения отдельных элементов изделия к простейшим геометрическим формам, является весьма трудоемким и не дает достаточно точных результатов. Кроме того, этот способ применим только к плоским изделиям или объемным простой геометрической формы. Погрешность определения площади поверхности геометрическим способом при сложной конфигурации изделий достигает 30%.

При весовом способе обсчитываются по справочным формулам поверхности изделий, изготовленных из проволоки, металлической ленты, листового материала. Этот метод может быть использован только в случае, если толщина изделия по всей его длине одинакова и отсутствуют отверстия и рельефные рисунки. Точность этого метода крайне мала.

Значительно большую точность обеспечивает предложенный А. Р. Агаронянцем [1] способ измерения площади поверхности образцов сложной формы по скорости растворения. Этот способ основан на зависимости количества растворяющегося металла в единицу времени при неизменной концентрации растворителя и постоянной температуре от величины площади поверхности твердого тела. В данном случае величина поверхности ювелирного изделия определяется сравнением совместного растворения исследуемого образца и эталона с вычисленной поверхностью, изготовленных из одного и того же металла. Однако, этот способ является достаточно трудоемким, требует точного взвешивания (до четвертого знака) изделий и эталонов до и после растворения независимо от размеров изделия, а кроме того в процессе измере¬ния частично разрушается как изделие, так и эталон. Этот способ сопряжен также с большими трудностями при определении в несколько приемов площади поверхности изделий из нескольких различных материалов. Величина ошибки при расчете поверхности этим методом не превышает 5—10% относительно поверхности, вычисленной геометрическим методом.

Предложен способ определения площади поверхности изделий сложной конфигурации [2], который дает возможность в один прием определять площадь поверхности изделия, состоящего из любого количества проводящих компонентов, значительно сокращает время и трудоемкость измерений. Этот способ основан на том, что электрическая емкость конденсатора, одной из обкладок которого является определяемое изделие, а другой обкладкой является электропроводящий материал, повторяющий форму изделия, может быть с достаточной точностью принята прямо пропорциональной площади поверхности определяемого изделия.

Для определения площади поверхности изделия сложной конфигурации сравнивается электрическая емкость конденсатора, одной из обкладок которого является определяемое изделие, электрической емкостью конденсатора, одной из обкладок которого является изделие простой формы с заранее известной площадью поверхности, определенной способом непосредственного обмера. Это изделие с известной площадью поверхности принимается за эталон.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность повышения точности определения площади поверхности изделий сложной конфигурации. Эталон и измеряемое изделие перед погружением в обволакивающий электропроводящий материал, например, электролит, изолируют от этого материала диэлектрической пленкой, плотно охватывающей сравниваемые поверхности. Таким образом, электролит (или иной обволакивающий электропроводящий материал), отделенный диэлектриком от проводящих сравниваемых поверхностей, играет роль вторых обкладок конденсаторов.

Для обеспечения плотного прилегания пленки эталон и измеряемое изделие помещают в отдельные чехлы из диэлектрической пленки и перед измерением удаляют из этих чехлов воздух. Чехлы специально изготавливаются из тонкой и гибкой диэлектрической пленки с постоянной толщиной по всей площади.

В ванну с электролитом вводят электроды. Измеряемое изделие и эталон с подсоединенными к ним проводниками, размещенные в чехлах из диэлектрической пленки, погружают в электролит. Из чехлов перед измерением удаляют воздух, так что пленка плотно охватывает изделие и эталон, повторяя их формы. Складки, образуемые пленкой, на емкость конденсаторов не влияют, поскольку они не прилегают к проводящим поверхностям.

В качестве гибкой и тонкой диэлектрической пленки могут быть использованы фторопласт, полиэтилен и т. п. Электроды подбираются так, чтобы расстояние между электродом и определяемым изделием было приблизительно равно расстоянию от электрода до эталона.

Определив при помощи электроизмерительной аппаратуры соотношение величин электрических емкостей получившихся конденсаторов, находят площадь поверхности определяемого изделия по формуле.

где Cизд — электрическая емкость конденсатора, одной из обкладок которого служит измеряемое изделие;

Cэт — емкость конденсатора, одной из обладок которого является эталон;

Sэт — известная площадь поверхности эталона.

Погрешность определения площади поверхности изделий сложной конфигурации описанным способом не превышает 3-5%.

ЛИТЕРАТУРА

1. Агарониянц А. Р. Способ определения величины поверхности ювелирных изделий Р. С. «Ювелирное производство», 1970, ЦНИИТЭИ приборостроения

2. Аксельрод В. С., Рохлина Г. М. Способ определения площади поверхности электропроводящих изделий. АВТ. свид. № 273447


Изготовление обручальных колец Аттестация рабочих мест