Устройство для измерения электропроводности материалов (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G01N27/72 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования электропроводности полимерных материалов, в частности для определения степени полимеризации углепластиков, стеклотекстолита и асботекстолита.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения воз- можности контроля твердых образцов различной геометрической формы, обеспечения их локального контроля, а также повышение точности и чувствительности измерения.

На фиг. 1-3 изображены устройства по первому варианту исполнения, отличающиеся формой магнитопровода; на фиг. 4 - второй вариант устройства р магнитопроводом в виде магнитного моста; на фиг. 5 - устройство с регистрацией индуцированных токов, третий вариант.

Устройство для измерения электропроводности материалов содержит маг- нитопровод 1, обмотку 2 возбуждения, измерительную обмотку 3 и цепь 4 компенсации, в состав которой могут входить секционированная обмотка 5, резисторы 6 и конденсатор 7. Обмотки 2 и 3 также выполняются секционированными (фиг. 1-3). Полувитки 8 магнитопровода 1 (фиг. 1-3) располагаются на каркасе 9 из изоляционного материала, снабженного прорезью 10,в ко- торой размещается образец 11 исследуемого материала. Секции обмоток 2, 3 и 5 могут включаться последовательно-согласно для определения интегральных свойств образца 11, последователь но-встречно для проведения сравнительных измерений и поочередно для проведения локального контроля. Устройство размещается в экранирующем корпусе 12.

В устройстве (фиг. 4) прямоугольный магнитопровод 1 содержит диагональные перемычки 13 и 14 и спираль 15. Измерительный прибор 16 подключается к обмотке 3.

Устройство (фиг. 5) содержит два прямоугольных электрода 17 из метал- лорезины, прижимной механизм 18, включающий пластины 19 и 20 из изоляционного материала и пружины 21 и 22. Последовательно с электродами 17 включается резистор 22.

1262

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока в обмотке 2 в магнитопроводе 1 создается переменный магнитньй поток, индуцирзтощий в образце 11 замкнутые токи проводимости. Сначала в отсутствие образца 11 осуществляют компенсацию выходного сигнала, измеряемого прибором 16, посредством подачи тока в обмотку 5 цепи 4, изменения номиналов резисторов 6 и конденсатора 7, При внесении образца в прорезь 10(фиг.1- 3) или в спираль 15 магнитопровода 1 (фиг.4) токи проводимости в образце 11 создают в магнитопроводе 1 дополнительный магнитный поток, направленный встречно основному, который нарушает условие компенсации и приводит к появлению ЭДС в обмотке 3.

В устройстве, изображенном на фиг. 5, изменение тока в образце 11 регистрируется непосредственно прибором 16, цепь тока замыкается через электроды 17 из металлорезины, прижимаемые к поверхности образца 11 механизмом 18.

Значение емкости С конденсатора 7 выбирают из соотношения

w Xfiis

где С - емкость конденсатора; . Wn - число витков обмотки цепи

компенсацииJ 1,8,JU - длина, площадь поперечного

сечения и магнитная проницаемость магнитопровода, соот- ветственно.

СО - угловая частота тока в обмотке возбуждения.

Это позволяет дополнительно повысить чувствительность устройства за счет осуществления режима резонанса по магнитному потоку.

Таким образом, предложенное устройство позволяет проводить исследование электрических свойств образцов самой различной геометрической формы, изучение анизотропии свойств и их локальной неоднородности.

В то же время устройс,тво характеризуется высокой точностью и чувствительностью за счет малости зазора между магнитопроводом и осуществления режима резонанса в измерительной цепи.

Формула изобретения

1,Устройство для измерения электропроводности материалов, содержаще магнитопровод, на котором размещены обмотка возбуждения, измерительная обмотка и обмотка компенсации, отличающееся тем, что,

т; целью расширения функциональных возможностей, в него введен немагнит- ньш П-образный каркаса, магнитопровод выполнен в виде пространственной спирали, полувитки которой расположены по обе стороны каркаса, а секции обмотки возбуждения, измерительной обмотки и обмотки цепи компенсации размещены на соответствующих полувитках спирали ма1 нитопровода.

2.Устройство для измерения электропроводности материалов, содержащее прямоугольный магнитопровод, на котором размещены обмотка возбуждения, измерительная обмотка и обмотка цепи компенсации, отличающееся тем, что, с целью расширения функцио- нальных возможностей, магнитопровод выполнен с двумя диагональными перемычками и пространственной спиралью, расположенной в одной из его боковых сторон, при этом обмотка возбуждения размещена на первой диагональной перемычке, измерительная обмотка - на

г

ю 15

2025

1264

второй, а обмотка цепи компенсации на стороне магни гопровода, смежной с пространственной спиралью.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т- личающееся тем, что цепь компенсации выполнена в виде параллельно соединенных обмотки и конденсатора, значение емкости которого выбирается из соотношения

г -i

,,,S где С - емкость конденсатора;

Wj, - число витков обмотки цепи

компенсации;

l,S,(u- длина, площадь поперечного сечения и магнитная проницаемость магнитопровода, соответственно;

W - угловая частота тока в обмотке возбуждения.

4.Устройство для измерения электропроводности материалов, содержащее магнитопровод с обмоткой возбуждения, отличающееся тем, что,

с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два электрода из металлорезины и прижимной механизм, выполненный из изоляционного материала, а магнитопровод выполнен в виде замкнутой пространственной спирали.

Изобретение относится к измерительной технике. Может использоваться для исследования электропроводности полимерных материалов, например для определения степени полимеризации углепластиков, стеклотекстолита и асботекстолита. Цель изобретения.- расширение функциональных возможностей устройства путем контроля твердых образцов различной геометрической формы, обеспечение их локального контроля, а также повышение точности и чувствительности измерения. Устройство содержит магнитопровод 1, обмотку 2 возбуждения, измерительную обмотку 3, цепь 4 компенсации. Эта цепь содержит секционированную обмотку 5, резистор 6 и конденсатор 7. Полувитки магнитопровода 1 расположены на каркасе 9 из избляционного материала с прорезью, в которой размещается образец 11 исследуемого материала. В описании изобретения описаны варианты выполнения устройства. 3 С.П.1 з.п. ф-лы. 5 ил. § СО rs Г4

г j

фО1.5

Составитель С.Шумилишская Редактор Л.Гратилло Техред В.Кадар Корректор М.Демчик

Подписное

1705/46 Тираж 778

ВНИИПИ Государст1венного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Подписное