УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1994 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к технике испытаний материалов путем измерения электропроводности и рекомендуется для испытаний тонкопленочных эластичных материалов, например, кинофотопленок, магнитных лент, металлизированных пленок и других подобных материалов.

Измеренное значение сопротивления используется непосредственно для оценки свойств исследуемого материала; величина поверхностного электросопротивления или поверхностной проводимости может определяться с учетом размеров применяемых электродов по известным соотношениям.

Известно устройство для измерения электропроводности материалов, содержащее датчик, выполненный в виде системы взаимно подвижных электродов и обеспечивающее нормирование усилия прижима электродов датчика к исследуемому образцу.

Недостатком этого устройства является непостоянство точности измерений, вызванное погрешностью контакта электродов с исследуемой поверхностью из-за перекосов осей электродов и приложения прижимного усилия датчика вне центра, а также из-за неодинаковых усилий прижима электродов к поверхности измеряемого образца, поскольку каждый электрод имеет свою пружинную подвеску. Особенно снижается точность измерений при испытаниях тонких эластичных материалов, поскольку на точность измерений начинают влиять качество поверхности опорной площадки и пылинки, попадающие между опорной поверхностью и исследуемым образцом в зоне измерения.

Аналогичным по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для измерения электрических параметров изделий остекления, содержащее установленный в корпусе датчик в виде подпружиненных лепестковых ползунов, причем торец каждого лепестка выполнен со впадиной, внутри которой размещен эластичный металлический контакт, а на торце корпуса установлен присосно-предохранительный элемент, например, в виде ленты из виксинта.

Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются корпус, датчик с возможностью нормирования усилия прижима его к исследуемому образцу.

Недостатком известного технического решения является погрешность измерений вследствие смятия эластичных контактов, вызывающего непостоянство расстояний между поверхностями прижима контактов и площадей соприкосновения контактов с исследуемым образцом.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерений электропроводности тонкопленочных эластичных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что датчик электропроводности, выполненный в виде взаимно неподвижных электродов из жесткого материала, соединяется с подвижным штоком через упругий элемент сжатия, например, винтовую пружину, а опорная площадка снабжена эластичной изоляционной прокладкой, например, из листовой резины.

Отличительные признаки устройства для измерения электропроводности тонкопленочных эластичных материалов заключаются в новой совокупности конструкционных элементов, а именно - датчика электропроводности, выполненного в виде взаимно неподвижных электродов из жесткого материала, упругого элемента сжатия, эластичной прокладки и ограничителя хода датчика электропроводности, обеспечивающей стабильность и воспроизводимость контакта электродов с измеряемой поверхностью.

На фиг. 1 показано устройство для измерения электропроводности тонкопленочных эластичных материалов, общий вид.

Предлагаемое устройство содержит измерительный датчик, состоящий из взаимно неподвижных электродов 8, укрепленных на изоляционной разделительной перегородке 7, упругого элемента 5, соединяющего датчик с подвижным штоком 2, и корпуса 11, имеющего опорную площадку с установленной на ней эластичной изоляционной прокладкой 10.

В исходном положении шток 2 под действием возвратной пружины 4 находится в крайнем верхнем положении. Между электродами 8 и эластичной прокладкой 10 имеется зазор, позволяющий помещать и извлекать образец 9 исследуемого материала.

Выводы 6 электродов 8 подсоединяются к измерителю электросопротивления, например, к тераомметру типа Е6-13А.

Устройство работает следующим образом. На прокладку 10 помещают образец 9 исследуемого материала. Прилагаемое к кнопке 1 усилие смещает шток 2 вниз. Возвратная пружина 4 начинает сжиматься, а после соприкосновения электродов 8 с поверхностью исследуемого образца 9 начинает сжиматься упругий элемент 5. Сжатие упругого элемента 5 происходит до тех пор, пока кнопка 1 не упрется в крышку 3 корпуса 11.

Давление электродов 8 на эластичную прокладку 10 производит упругое сжатие исследуемого образца материала 9, а участок ее, находящийся между электродами 8, растягивается из-за искривления поверхности эластичной прокладки 10, вызванного вдавливанием электродов 8. Несоосность усилия прижима кнопки 1 и оси штока 2 не вызывает неравномерного распределения давления по поверхности контакта электродов 8 с образцом 9. Боковая составляющая силы, прикладываемой к кнопке 1, компенсируется искривлением упругого элемента 5.

Давление электродов 8 на исследуемый образец 9 определяется силой сжатия упругого элемента 5, постоянной для заданного хода штока 2. Регулировка давления осуществляется изменением расстояния между кнопкой 1 и корпусом 11 устройства, например, посредством резьбового соединения кнопки 1 и штока 2.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерения и воспроизводимость результатов испытаний материалов. (56) Казарновский Д. М. , Тареев Б. М. Испытание электроизоляционных материалов и изделий. Л. , Энергия, 1980, с. 17-20.

Авторское свидетельство СССР N 542129, кл. G 01 R 27/00.

Патент США N 3229200, кл. 324-62.

Использование: техника испытаний кинофотоматериалов и магнитных лент. Цель: повышение точности измерений электропроводности тонкопленочных эластичных материалов, по изменению величины которой, в частности, можно проводить оценку сохраняемости и долговечности носителей информации. Изобретение позволяет повысить стабильность и воспроизводимость результатов испытаний материалов за счет более равномерного и постоянного усилия контакта датчика с измеряемой поверхностью. Цель достигается за счет соединения датчика электропроводности, выполненного в виде взаимно неподвижных электродов из жесткого материала, с подвижным штоком через упругий элемент сжатия, а ограничитель хода датчика электропроводности обеспечивает стабильность контакта электродов с измеряемой поверхностью. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее датчик электропроводности, корпус, опорную площадку, жестко соединенную с корпусом, шток, соединенный с датчиком электропроводности и установленный в корпусе с возможностью перемещения в направлении опорной площадки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, датчик электропроводности, выполненный в виде взаимно неподвижных электродов из жесткого материала, соединен с подвижным штоком через упругий элемент сжатия, например винтовую пружину, причем шток снабжен ограничителем хода, выполненным с возможностью изменения величины перемещения, например, при помощи резьбового соединения, а опорная площадка снабжена эластичной прокладкой, например, из листовой резины.