Способ идентификации электропроводящего объекта и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов. В частности, оно относится и к области информационных технологий и может быть использовано при создании информационных систем по идентификации материальных ресурсов, в частности при формировании баз данных материальных ресурсов, выполненных из электропроводящих материалов, например деталей машин, оружия, летательных аппаратов, при производстве которых используется электрохимическая обработка металлов.

В качестве аналога при рассмотрении способа можно выбрать способ идентификации электропроводящего объекта [1] путем нанесении на объект (метки на объекте) и внесения в память компьютера координатной сетки с идентификационным номером и индивидуальной матрицы (картинки), полученной электрическим воздействием между объектом и электродом и последующей идентификацией путем сравнения идентификационного номера и индивидуальной неповторимой матрицы с ранее зарегистрированными.

Однако такой способ идентификации обладает рядом недостатков. Для реализации этого способа необходимо использовать высоковольтное оборудование, которое небезопасно для обслуживающего персонала. Дл поддержания режима электроискрового разряда необходимо применять вибрацию электрода (объекта идентификации), что также небезвредно для обслуживающего персонала.

В качестве аналога выбран способ идентификации электропроводящего объекта [2] путем нанесения на объект (метки на объекте) и внесения в память компьютера координатной сетки с индивидуальным номером и индивидуальной матрицей, полученной электрохимическим воздействием между объектом и секционным электродом, подключенным к низковольтному источнику тока через генератор случайных чисел.

Однако такой способ малопроизводителен, поскольку сам процесс электрохимической обработки не имеет внешнего интенсифицирующего воздействия.

В качестве прототипа выбран способ идентификации электропроводящего объекта, включающий нанесение на объект идентификационной метки, составленной из идентификационного номера, информационной координатной сетки и индивидуальной матрицы (картинки), полученной электрохимически при подаче электрического тока на объект и на электрод-инструмент, с рабочей частью в виде металлической фольги и инжектированием через нее потока электронов

Однако в таком способе интенсифицирующее воздействие распределено по всей поверхности объекта (метки на объекте). При этом различие между участками, куда попал поток электронов и куда он не попал, невелико, что делает процессы сверки матриц на объекте и в базе данных под этим же номером, малоразличимыми. Простым увеличением плотности потока электронов достичь желаемого не удается. Поэтому предлагается сфокусировать поток электронов в одно конкретное место.

Задачей изобретения является создание на идентификационной метке усиленных проявлений идентифицирующих признаков.

Предложен способ создания идентификационной метки на электропроводящей детали, включающий нанесение на деталь информационной координатной сетки и получение индивидуальной матрицы путем осуществления электрохимической реакции на поверхности метки при подаче электрического тока на деталь и на электрод-инструмент, в зазор между которыми подают электролит, при этом используют электрод-инструмент, выполненный в виде вакуумной камеры из диэлектрического материала с рабочей частью из металлической фольги, подключаемой к источнику низкого напряжения, и установленной в вакуумной камере системы острийковых электродов, подключаемых к источнику высокого напряжения для инжектирования через металлическую фольгу потока электронов, который фокусируют непосредственно на поверхности идентификационной метки с помощью системы острийковых электродов с подключенным к источнику высокого напряжения противоэлектродом, причем все острийковые электроды системы в вакуумной камере направлены в точку на поверхности идентификационной метки, при этом деталь с меткой перемещают в двухкоординатной плоскости с помощью генератора случайных чисел.

Предложено устройство для получения индивидуальной матрицы на поверхности идентификационной метки электропроводящей детали, содержащее электрод-инструмент, выполненный в виде вакуумной камеры из диэлектрического материала с рабочей частью из металлической фольги, подключенной к источнику низкого напряжения, систему охлаждения фольги, подключенную к подаче охладителя, и установленную в вакуумной камере систему острийковых электродов, подключенных к источнику высокого напряжения, причем оно снабжено устройством двухкоординатного перемещения детали с меткой и генератором случайных чисел, при этом в вакуумной камере электрода-инструмента относительно острийковых электродов установлен противоэлектрод и все острийковые электроды направлены в точку на поверхности идентификационной метки, а система охлаждения фольги выполнена в виде кольцеобразного контура, выполненного с возможностью прокачивания через него жидкого охладителя.

Предложенный способ включает нанесение на объект идентификационной метки, составленной из идентификационного номера, информационной координатной сетки и индивидуальной матрицы (картинки), полученной электрохимически при подаче электрического тока на объект и на электрод-инструмент, с рабочей частью в виде металлической фольги и инжектированием через нее потока электронов.

Особенность предлагаемого способа заключается в том, что поток электронов фокусируется непосредственно на поверхности идентификационной метки, а сам объект (объект с меткой) перемещается в двухкоординатной плоскости с помощью генератора случайных чисел.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, работающее по предлагаемому способу. Способ предполагает нанесение на деталь 1 идентификационной метки 2, информационной сетки 3 и индивидуальной матрицы 4 и инжектирование на поверхность метки сфокусированного потока электронов 5 (фиг. 1а, 1b).

При фокусировке потока электронов из-за увеличенной плотности электронов резко возрастает скорость электрохимических реакций, что делает метку с существенно более различимыми идентификационными признаками.

В качестве прототипа выбран электрод-иструмент [3], содержащий вакуумную камеру из диэлектрического материала с рабочей часть в виде металлической фольги, подключенной к источнику низкого напряжения, и системы охлаждения фольги, подключенной к подаче электролита, с установленными в вакуумной камере системой острийковых электродов, подключенных к источнику высокого напряжения.

Особенностью предлагаемого электрода-инструмента можно признать то, что все острийковые электроды в вакуумной камере направлены в точку на поверхности идентификационной метки, а система охлаждения выполнена в виде кольца, в центре которой находится частично сфокусированный пучок электронов.

Однако в таком электроде-инструменте все острйковые электроды, находящиеся в вакуумной камере, направлены параллельно друг другу и облучают всю поверхность будущей идентификационной метки, что снижает уровень идентификационных признаков.

Задачей предлагаемого электрода-инструмента является увеличение идентификационных признаков на матрице метки.

На фиг. 2 приведен электрод-инструмент. Он содержит вакуумную камеру 6 из диэлектрического материала с рабочей частью в виде металлической фольги 7, подключенной к источнику 8 низкого напряжения, и системы охлаждения фольги 9, подключенной к подаче охладителя, с установленными в вакуумной камере системы острийковых электродов 10, подключенных к источнику высокого напряжения 11. 12 - противоэлектрод относительно острийковых электродов 10. Все острийковые электроды 10 в вакуумной камере 6 направлены в точку на поверхности идентификационной метки 2, а система охлаждения 9 выполнена в виде кольца, в центре которого находится частично сфокусированный пучок электронов (фиг. 2b). Система охлаждения выполнена в виде кольцеобразного контура, через который прокачивается диэлектрическая охлаждающая жидкость. Поскольку фольга находится не в фокусе, то на ней плотность излучения электронов значительно ниже. Метка снабжена устройством 14 двухкоординатного перемещения метки с помощью генератора случайных чисел 13.

Работает предлагаемый электрод-инструмент следующим образом. При подаче электролита в зазор между идентификационной меткой и электродом-инструментом, и при подключении фольги 7 и детали 1 (с будующей меткой 2) к источнику 8 низкого напряжения начинает происходить электрохимическая реакция на поверхности метки. Для усиления электрохимических реакций на острийковые электроды 10 подается высокое напряжение от источника 11 и на противоэлектрод 12. С заостренных вершин электродов 10 вырывается поток электронов. Поскольку камера 6 вакуумирована, то поток электронов беспрепятственно достигает фольги 7. Проходя через фольгу 7, поток электронов ее разогревает, поэтому предусмотрена система охлаждения 9. Проходя через прозрачный электролит, поток электронов попадает на поверхность идентификационной метки 2, резко усиливая скорость электрохимических реакций в точке попадания электронного пучка. Поскольку все остроийковые электроды 10 направлены в точку на поверхности идентификационной метки 2, а сама деталь 1 снабжена устройством 14 двухкоординатного перемещения метки с помощью генератора случайных чисел 13, то создается метка с резко выраженными идентификационными признаками. Поскольку метка (деталь с меткой) снабжена устройством 14 двухкоординатного перемещения метки с помощью генератора случайных чисел, то фокус электронного пучка всегда находится строго в нужном месте - на поверхности метки 2.

Предложенный способ может быть использован не только для создания идентификационных меток, но и в других процессах, использующих электрохимическую обработку металлов, в частности при создании спиральных канавок в стволах орудий. Но для этого надо придумать систему грамотно вводящую поток электронов или лазерного излучения в длинный ствол.

Источники патентной информации

1. Способ идентификации электропроводящего объекта. Патент Республики Молдова №3389.

2. Способ идентификации электропроводящего объекта. Патент Республики Молдова №3992.

3. Электрохимический способ идентификации электропроводящего объекта и электрод-иструмент для нанесения индивидуальной матрицы (картинки). Патент Республики Молдова №404Z от 2012. 02. 29.