СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА СЛОЖНОЙ ФОРМЫ

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

Известен способ измерения площади поверхности тел неправильной формы, патент РФ на изобретение №643745, МПК G01B 7/32, опубликованный 25.01.1979. Для определения площади поверхности этим способом необходимо подвесить на тонких подвесах измеряемое тело и эталон с известной площадью поверхности. Далее, необходимо определить их вес и окунуть в смачивающий состав. После извлечения измеряемого тела и эталона из смачивающего состава необходимо стряхнуть его излишки и их подсушить, и повторно определить их. Площадь поверхности измеряемого тела определяют по соотношению приращения веса после покрытия смачивающим составом поверхности измеряемого тела и эталона по формуле:

где: S₁ и S₂ - площади поверхности измеряемого тела и эталона, соответственно; ΔG₁ и ΔG₂ - приращение весов измеряемого тела и эталона после смачивания.

Неточность измерений является главным недостатком этого способа и вызвано это тем, что если измеряемое тело и эталон будут состоять из разных материалов, обладающих разными адгезионными, поглотительными и другими свойствами, что обеспечит неравномерное покрытие смачивающего состава на их поверхностях, результат измерения площади поверхности тела сложной формы будет значительно неточным. Недостатком данного метода будет и возможная ошибка измерения, площади поверхности тела сложной формы, полученная в результате снятия излишков смачивающего состава с поверхности измеряемого тела и эталона, с различной интенсивностью или разными методами.

Известен патент РФ на изобретение №846995, МПК G01B 5/26, опубликованный 15.07.1981, основанный на вышеуказанном способе. Этот способ отличается от ранее представленного необходимостью предварительно изготовить эталон, из того же материала, что и измеряемое тело, с той же чистотой поверхности и наиболее близкой геометрической формы.

Существенным недостатком данного способа, является то, что в некоторых случаях будет технологически или даже практически невозможно изготовить эталон из составного материала измеряемого тела и воссоздать в нем все формы и характеристики, близкие к измеряемому телу

Задача изобретения - повышение точности и упрощение процесса измерения площади поверхности тела сложной формы.

Поставленная задача решается тем, что измеряемое тело и эталон с известной площадью поверхности покрывают смачивающим составом, высушивают и взвешивают, затем измеряемое тело и эталон повторно покрывают смачивающим составом, высушивают и взвешивают, и о площади поверхности судят по соотношению приращения веса тела и эталона между первым и вторым нанесением смачивающего состава. В качестве второго смачивающего слоя предпочтительно использовать масляную краску.

Способ осуществляется следующим образом: для измерения площади поверхности тела сложной формы изготавливают эталон с известной площадью поверхности. Эталон можно выполнить из различных материалов, разной формы и площади поверхности, исходя из требуемой точности. После изготовления на поверхности эталона и измеряемого тела наносят первый слой смачивающего состава. Смачивающий состав первого слоя выбирается исходя из требуемой точности и может быть представлен различной материей, которая обеспечивает тонкое, равномерное и герметичное покрытие поверхностей эталона и измеряемого тела (например, нитрокраска). После стабилизации (высыхания, если нитрокраска) первого слоя смачивающего состава с необходимой точностью определяют вес измеряемого тела и эталона с однослойным покрытием. Затем на поверхности эталона и измеряемого тела с однослойным покрытием наносят второй слой другого смачивающего состава. Смачивающий состав второго слоя может быть охарактеризован описанием первого слоя и должен отличаться от него свойствами или составом для исключения негативного взаимодействия слоев (например, если первый слой нитрокраска, то второй слой масляная краска, обладающая другим составом и свойствами, что препятствует смешиванию слоев). После стабилизации (высыхания, если масляная краска) второго слоя смачивающего состава с необходимой точностью определяют вес измеряемого тела и эталона с двуслойным покрытием.

Определив вес измеряемого тела и эталона при однослойном и двуслойном покрытии, вычисляют вес второго слоя смачивающего состава. Определив вес второго слоя смачивающего состава на поверхностях измеряемого тела и эталона с известной площадью поверхности, рассчитывают площадь поверхности измеряемого тела сложной формы по следующей формуле:

где: S₁ и S₂ - площади поверхности измеряемого тела и эталона, соответственно; ΔG₁ и ΔG₂ - приращение весов измеряемого тела и эталона между первым и вторым нанесением смачивающего состава.

Описанный способ не требует больших финансовых и физических и других вложений, а также является несложным в организации и обеспечен простым математическим аппаратом, что значительно упрощает и ускоряет процесс получения данных о площади поверхности тел сложной формы. Как показала практика, данный способ с достаточной точностью для большинства целей и задач позволяет измерить площадь поверхности тел не только сложной формы, но и тел, имеющих мелкопористую структуру и обладающих поглотительными свойствами, например, такими как морская губка.