УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПЕРЕМЕННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2009 года по МПК G01N13/00 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к устройству регистрации переменного поверхностного натяжения твердых тел. Устройство содержит исследуемое тело, механически связанное с пьезоэлементом, вспомогательные электроды, подключенные к источникам линейного и периодического напряжений, а также избирательные усилители электрического сигнала, генерируемого пьезоэлементом. При этом пьезоэлемент выполнен биморфным, каждая пара противоположных по полярности обкладок пьезоэлемента подключена к отдельной катушке индуктивности с образованием колебательного контура, а реализованные таким путем два колебательных контура соединены параллельно и имеют общий двухполюсный выход, к которому подключены входы двух избирательных усилителей. Причем каждая катушка индуктивности снабжена подстроечным сердечником с возможностью изменения собственной частоты образованного ею колебательного контура. Технический результат: повышение чувствительности при регистрации переменного поверхностного натяжения твердых тел. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Устройство для регистрации переменного поверхностного натяжения твердых тел, содержащее исследуемый твердый электрод, механически связанный с пьезоэлементом, вспомогательные электроды, подключенные к источникам линейного и периодического напряжений, а также избирательные усилители электрического сигнала, генерируемого пьезоэлементом, отличающееся тем, что пьезоэлемент выполнен биморфным, каждая пара противоположных по полярности обкладок пьезоэлемента подключена к отдельной катушке индуктивности с образованием колебательного контура, а реализованные таким путем два колебательных контура соединены параллельно и имеют общий двухполюсный выход, к которому подключены входы двух избирательных усилителей, каждая катушка индуктивности снабжена подстроечным сердечником с возможностью изменения собственной частоты образованного ею колебательного контура до значения одной из собственных частот механических колебаний системы, включающей исследуемый твердый электрод и пьезоэлемент.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что катушка индуктивности размещена в экране и отделена от него зазором, экран разделен на секции, каждая секция экрана выполнена в виде обмотки из провода, в которой концы провода взаимно разомкнуты и есть один отвод для заземления.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что отвод для заземления выполнен на конце провода.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что обмотка боковой секции экрана имеет форму цилиндра, обмотка торцевой секции имеет форму диска.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подстроечный сердечник вставлен в обойму с наружной резьбой, обойма ввинчена в гайку, установленную на торце катушки индуктивности.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что подстроечный сердечник собран в виде пакета ферритовых стержней, из которых один является центральным, а остальные расположены по периферии пакета, центральный стержень выполнен короче остальных и образует гнездо под ключ с возможностью вращения сердечника.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что исследуемый твердый электрод скреплен с пьезоэлементом.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что исследуемый твердый электрод закреплен в держателе, соединенном с пьезоэлементом.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что держатель соединен с пьезоэлементом диэлектрическим штоком.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что шток имеет форму прямой трубки.

11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что держатель выполнен электропроводным.

12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что исследуемый твердый электрод закреплен в держателе, который соединен с пьезоэлементом диэлектрическим штоком.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пьезоэлемент выполнен в виде пластины, составленной из двух слоев керамики с сегнетоэлектрическими свойствами.

14. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что пластина пьезоэлемента и шток расположены вертикально, пластина пьезоэлемента имеет закрепленную часть, высота которой меньше половины высоты этой пластины.

15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что исследуемый твердый электрод находится в контакте с электропроводной жидкостью.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что в электропроводную жидкость погружены вспомогательные электроды и электрод сравнения, соединенный с источником линейного напряжения.

17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что исследуемый твердый электрод выполнен в виде пластины, смоченной с одной стороны электропроводной жидкостью.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что пластина исследуемого твердого электрода имеет форму L-образного стержня с вертикальным, горизонтальным и наклонным участками, вертикальный участок стержня закреплен в держателе, а горизонтальный участок стержня нижней гранью покрывает мениск электропроводной жидкости.

19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор линейного напряжения выполнен с возможностью многократного прерывания роста либо спада напряжения для выявления поверхностного предела упругости.

20. Устройство по п.16, отличающееся тем, что электрод сравнения соединен с входом усилителя горизонтального отклонения луча осциллографического регистратора.

21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выход избирательного усилителя через демодулятор соединен с входом усилителя вертикального отклонения луча осциллографического регистратора.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что в качестве демодулятора использован выпрямитель переменного тока.

23. Устройство по п.21, отличающееся тем, что в качестве демодулятора использован синхронный детектор, у которого вход опорного сигнала соединен с источником периодического напряжения.

24. Устройство для регистрации переменного поверхностного натяжения твердых тел, содержащее исследуемый твердый электрод, механически связанный с пьезоэлементом, вспомогательный электрод, подключенный к источникам линейного и периодического напряжений, а также избирательный усилитель электрического сигнала, генерируемого пьезоэлементом, отличающееся тем, что обкладки пьезоэлемента подключены к концам обмотки катушки индуктивности с образованием колебательного контура, а катушка индуктивности снабжена подстроечным сердечником с возможностью изменения собственной частоты колебательного контура до значения, совпадающего с собственной частотой механических колебаний системы, включающей исследуемый твердый электрод и пьезоэлемент.