Устройство для возбуждения и измерения электризации неметаллических материалов Советский патент 1983 года по МПК H05F1/00 

Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями стати ческого электричества и может быть использовано при измерении степени электризации аэрозольной составляющей и самих неметаллических материалов в случае возбуждения статического электричества методом трения. Известно устройство для изучения электризуемости дисперсных неметаллических материалов, содержащее два вращающихся цилиндра, между которыми размещается исследуемое вещество 13 Однако это устройство недостаточно полно воспроизводит условия элект ризации, встречающиеся в реальных условиях. В частности, оно непригодно для изучения электризации аэрозолей, образующихся при трении рулонных материалов об какие-либо элементы оборудования. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для возе5уждения и измерения электризации неМеталличе ких материалов, содержащее корпус, fe котором установлены возбуждающий элемент, электрически изолированный от корпуса и подключенный к электроизмерительному прибору, держатель образца .и систему обеспечения взаимного .перемещения возбуждения элемента и образцаС2 Х Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей . Это проявляется в том, что оно не позволяет исследовать Количество образующихся при тре НИИ аэрозольных частиц и их заряд. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Эта цель достигается тем,, что устройство для возбуждения и измерения электризации неметаллических материалов г содержащее корпус, в котором установлены возбуждающий эле.мент, электрически изолированный от корпуса и подключенный к электроизме рительному прибору, держатель образца и систему обеспечения взаимного перемещения возбуждающего элемента и образца, снабжено электрически изолированной от корпуса аэрозольной ловушкой, соединенной с системой измерения заряда на ней, и откачивагацим воздухонасдсом, корпус выполнен с двумя сообщающимися межщг собой через отверстие полостями, Ьдна из которых соединена дополнительным отверстием с атмосферой, другая присоединена к входу откачивающего насоса, при этом в первый из указанных полостей установлены возбуждающий элемент и де1хкатвль образца, а во второй - аэрозольная ловушка. Кроме того, аэрозольная ловушка выполиёна в виде полого металлического цилиндра с входным и выходным патрубками и улавливающего элемента , установленного внутри цилиндра и перекрывающего его поперечное сечение, при этом входной и выходной патрубки присбединены соответственно к упс лянутому отверстию в перегородке между полостями корпуса и к входному отверстию воздухон.асоса. Предпочтительно также выполнение возбуждающего- элемента в виде беличьего колеса, системы обеспечения взаимного перемещения возбуждающего элемента и образца - в виде привода для вращения указанного беличьего колеса вокруг его оси, а держателя образца - в виде узлов фиксации концов абразца, охватывающего возбуждающий элемент. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Устройство содержит корпус 1, который съемно и герметично прикреплен к Основанию 2. В герметичной внутренней полости корпуса 1 установлен дефррматор-возбудитель. в виде - беличьего колеса, состоящий из шести продольно расположенных по окружности стержней 3, закрепленных одним концом на круговом кольце 4, а другим - на диске 5. Этот диск через плоский изоЛятор б прикреплен к ведущему фланцу 7, который концентрично установлен на валу 8 электропривода (не показан ). Цилиндрическая внешняя поверхность диска покрыта серебром и является кольцеобразным коллектором, который с помощью щетки электрически подсоединен к одному входу электроизмерительного прибора 9, другой вход которого заземлен и электрически соединен с корпусом. С помсядью оболочки 10, съемно прикрепленной к корпусу, образована вторая герметичная полость, в которой расположена аэрозольная ловушка, представляющая собой металлический полый цилиндр 11, во внутренней полости которого посредством держателя (не показан ) закреплен волокнистый фильтр 12. Один торец цилиндра соединен с трубопроводе 13, который изолятором 14 электрически изолирован от корпуса и сообщен с его внутренней полостью, а Другой торец цилиндра соединен с трубопроводом 15, сообщающимся с рабочей полостью насоса (не показан) и электрически изолированным от оболочки и от корпуса насоса посредством изолятора 16. Цилиндр посредством гибкого контакта 17 электрически соединен с входом автономного электроизмерительного прибора 18. Узел очистки воздуха содержит вмонтированный во внутренней части основания корпуса фильтр 19 (очиститель воздуха; , один конец которого через воздухопровод 20 с атмосферой, а другой конец посредством сопла 21 - с внутрен,ней полостыр корпуса. С обеих сторон сопла внутренней полости корпуса расположены держатели 22 и 23 концов испытываемой.ленты образца 24, огибающей стержни возбудителя. Первый держатель образца изготовлен из неметаллического материала и через шарнир 25 прикреплен к йснованию кор- , пуса, а второй - в виде груза, неприкасакицегося к заземлённым частям устройства.

Устройство работает следующим образом.

На рабочие стержни 3 возбудителя накладывают гибкую испытываемую ленту образца 24, концы -которой закрепляют в держателях 22 и 23. Ifa осг нование 2 ге 1етично устанавливают корпус 1 с оболочкой 10 и включают воздухонасос (,не показан J. При этом создается разряжение воздуха во внутренних полостях, образованных корпусом 1 и оболочкой 10.

чищенный воздух фильтром 19 поступает по напрайлению, указанному стрелкой (фиг.1), т.е. по воздухопроводу 20. Через фильтр 19, сопло 21, рабочее пространство возбудителя, трубопровод 13, цилиндр 11, трубопровод 15 в насос. Далее BKJDOчают электропривод, который приводит во вращательное движение деформатор.возбудитель. В результате тренияскольжения образца 24 по активным поверхностям рабочих стержней 3 и 6дновременнсм его периодическом изги/Т-1 П

X . 11/ fJ т I

лJ- //

iStf / XI Jc-/v

jtfт. /

бании, образец 24 терпит значительные локальные деформации. Происходит процесс изнашивания, вследствие чего в герметичное рабочее пространство ввделяются продукты деструкции образца 24 в виде аэрозоля. Внутренний поток воздуха на своем пути захватывает выделившийся a3po3oJib, который задерживается фильтром 12, установленным в цилиндре 11 аэрозольной ловушки. Так как аэрозоль является электрически заряженньм, то тот заряд через изолированный цилиндр 11 и контакт 17 передается электроизмерительному прибору 18, который регистрирует процесс накопления заряда.

Электроизмерительный прибор 9 регистрирует э лек Г1ризгщию образца 24, так как он, в р)езультате периодического. прикосновения с рабочими стержнями 3 в них индуктирует электрический заряд,

0 который через диск 5-электрически подключен к электроизмерительнсшу прибору 9.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является расширение функциональных возможностей использования, так как дает возможность исследовать неметаллические материалы и одновременио учесть количественный выход аэрозольной составляющей и ее заряд при возбуждении статического электричества трением и степень электризации образца.

/

fff

Фиг. г

г /

. //

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее корпус, в КОТОРСМ4 установлены воабутедающий элемент, электрически изолированный от корпуса и подключеншяй к электроизмеритель нежу прибору, держатель образца и систему обеспечения взаимного перемещения возбуждающего элемента и образца, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения .заряда аэрозольной составляющей, оно снабжено электрически изолированной от корпуса аэрозольной ловушкой, соединенной с системой измерения заряда на ней, и откачивающим воэдухонасосом, корпус вьтолнен с двумя сообщающимися между собой через отверстие полостями, одна иЭ которых сре диЦена дополнительным отверстием с атмосферой, а ддаугая присоединена к входу откачивакицего насоса, при этом в первой из указанных полостей установлены возбуждающий элемент и держатель образца, а во второй - аэрозольная ловушка. 2.Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что аэрозольная ловушка вьтолнена в виде полого метгш личёского цилиндра с входным и выходаам патрубками и улавливающего элемента , установленного внутри цилиндра и перекрывающего, его поперечное се§ чение, при этом входной и выходной .патрубки присоединены соответственно к упс 1янутому отверстию в перегородке между полостями корпуса и к входному отверстию врздухонасоса. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что возбуждающий элемент выполнен в виде беличьего колеса,- система обеспечения взаимного перемещения возбуждающего элемента и образца выполнена в виде привоО9 4 to да для вращения указанного беличьего колеса вокруг его оси, а держатель образца выполнен в виде узлов фиксации концов образца, охватывающего возбуждакнций элемент. О