Емкостное устройство для измерения параметров поперечного сечения Советский патент 1987 года по МПК G01B7/12 G01N3/08 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения диаметра или площади поперечного сечения электропроводных протяженных изделий, например проволоки или ленты.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для измерения параметров поперечного сечения протяженных изделий путем измерения также и их удлинения, например при исследовании упругих свойств этих изделий на разрывных машинах.

На фиг. 1 показана упрош,енная электрическая схема устройства, на фиг. 2 - зависимость тока I, протекающего через емкостный датчик, от напряжения V на контролируемом изделии при различных диаметрах d изделия; на фиг. 3 - схема плоскопараллельного емкостного датчика с захватами разрывной машины, выполняющими функции заземленных экранов.

Емкостное устройство для измерения параметров поперечого сечения электропроводных протяженных изделий содержит источник 1 переменного тока, к которому подключены емкостной плоскопараллельный датчик 2, измеритель 3 тока, протекающего через датчик, и делитель 4 напряжения. Между подвижным контактом 5 делителя и контролируемым изделием 6, размещаемым между электродами датчика 2 в процессе измерения, включен переключатель 7, в одном положении которого на контролируемое изделие 6 подается нулевой потенциал, а в другом - определенное напряжение Vo, соответствующее точке пересечения характеристик датчика, представленных на фиг. 2. В этой характерной для каждого емкостного датчика точке при величине Vo на контролируемом изделии ток, протекающий через датчик, практически не зависит от геометрических параметров поперечного сечения контролируемого изделия, например диаметра d контролируемой электропроводной нити, что позволяет производить поверку нуля емкостного датчика без устранения контролируемого изделия из зоны измерения. По краям межэлектродного помежутка емкостного датчика 2 симметрично размещены два заземленных экрана 8, расположенных на расстоянии не менее 4Н один от другого, где Н - зазор между электродами. Экраны, выполненные из проводящего материала, должны быть заземлены и прикреплены к концам контролируемого изделия на указанном выше расстоянии с обеспечением электроизоляции от них. При исследовании упругих свойств контролируемых изделий, основанных на измерении их удлинения в процессе растяжения, в качестве экранов 8 могут быть использованы захваты разрывной машины. Предлагаемое емкостное устройство работает следующим образом.

2

5

При измерении диаметра или площади поперечного сечения протяженного электропроводного изделия 6 переключатель 7 устанавливается в положение, при котором на

изделие подается нулевой потенциал благодаря присоединению его к общей точке из- мерительной цепи устройства. Ток, протекающий через емкостной датчик 2 с помещенным между его электродами изделием 6, регистрируется измерителем 3 и зависит от

0 параметров поперечного сечения, например диаметра d изделия (фиг. 2) или площади его поперечного сечения.

При измерении удлинения контролируемого изделия, по которому производят оценку его упругих свойств, переключатель 7 подключают к подвижному контакту 5 делителя 4 напряжения и устанавливают на нем величину напряжения Vo, при которой емкость датчика 2 с изделием б не зависит от параметров поперечного сечения изделия.

0 Это напряжение определяют экспериментально для каждого датчика. Соответствующие этому напряжению начальная емкость Со датчика и начальный ток 1о позволяет оценить стабильность нуля емкостного датчика и осуществить в случае необходимости его

5 корректировку (подстройку), а также измерить величину удлинения протяженных изделий в процессе их растяжения, например, на разрывной машине. В этом случае при растяжении контроQ лируемого изделия экраны 8, в качестве которых могут быть использованы захваты разрывной машины, постепенно выдвигаются из межэлектродного пространства емкостного датчика 2, что приводит к соответствующему изменению тока, протекающего

5 через емкостной датчик, вследствие изменения площади перекрытия электродов датчика экранами 8. Поскольку при растяжении контролируемого изделия (например, электропроводной нити) его диаметр уменьшается, но это уменьшение диаметра не

0 влияет на величину емкости датчика и, следовательно, на протекающий через него ток, то изменение тока, обусловленное изменением площади перекрытия электродов датчика экранами, пропорционально только удлинению контролируемого изделия.

Возможность определения упругих свойств контролируемых объектов по величине их удлинения расширяет функциональные возможности емкостного устройства для измерения параметров поперечного сечения

Q электропроводных нитевидных изделий.

Формула изобретения

1. Емкостное устройство для измерения параметров поперечного сечеия электропро- 5 водных протяженных изделий, содержащее источник переменного тока и подключенные к нему емкостной плоскопараллельный датчик, измеритель тока, протекающего через

5

Датчик, и делитель напряжения с переключателем, предназначенным для подключения подвижного контакта делителя к контролируемому изделию, размещаемому между электродами датчика в процессе измерения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения также и удлинения изделий, оно снабжено двумя заземленными экранами.

расположенными симметрично между электродами датчика на расстоянии не менее 4Н один от другого, где Н - зазор между электродами, и предназначенными для крепления к концам контролируемого изделия с обеспечением электроизоляции от них. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве экранов использованы захваты разрывной машины.

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью расширить функциональные возможности емкостного устройства для измерения параметров поперечного сечения электропроводных протяженных изделий путем обеспечения также измерения их удлинения при исследовании, например, упругих свойств. Емкостное устройство содержит источник 1 переменного тока и подключенные к нему емкостной плоскопараллельный датчик 2, измеритель 3 тока, проткающего через датчик, и делитель 4 напряжения с переключателем 7, предназначенным для подключения подвижного контакта 5 делителя к контролируемому изделию 6, размещаемому между электродами датчика 2 в процессе измерения. В одном положении переключателя 7 на контролируемое изделие подается нулевой потенциал, и по величине тока, протекающего через емкостной датчик, определяют диаметр или площадь поперечного сечения контролируемого изделия. В другом положении переключателя 7 на изделие подается напряжение, при котором величина тока через датчик не зависит от параметров поперечного сечения изделия и определяется положением электропроводных заземленных экранов 8, прикрепленных к концам протяженного контролируемого изделия 6 и размещенных по краям межэлектродного промежутка датчика на расстоянии не менее, чем 4Н один от другого, где Н - зазор в датчике. Положение экранов 8, в свою очередь, зависит от изменения длины контролируемого изделия 6. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с (Л оэ о: ю о фигЛ

Составитель С. Скрыпник

Редактор Л. ПовханТехред И. ВересКорректор М. Шароши

Заказ 1761/35Тираж 678Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4