Устройство для измерения диэлектрических свойств волокнистых материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к исследованиям свойств волокнистых материалов и может быть использовано в текстильной промышленности.

Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение технологических возможностей устройства.

На фиг.1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1„

Устройство содержит полый цилиндрический корпус 1, закрытый крышкой 2. В днище корпуса соосно с ним и с возможностью поворота относительно его продольной оси 0-0 размещен цилиндрический держатель 3, имеющий обращенную в полость корпуса плоскую поверхность а.

На плоской поверхности а держателя 3 установлен ряд параллельных электродов 4. Последние равномерно распределены по поверхности а держателя 3 и заглублены в него так, что их поверхности b расположены заподлицо с поверхностью а. Торцы с электродов 4 выполнены по дуге одной окружности с радиусом R, центр которой лежит на оси 0-0 держателя 3 и корпуса 1 .

Посредством проводников 5 электроды 4 соединены с контактами 6, которыми устройство подключено к измерительному прибору. В полости корпуса 1 размещена дополнительная крыш ка 7 со средством для ее перемещения

о со

со со

вдоль оси корпуса, выполненным в виде нажимного винта 8.

Держатель 3 может быть закреплен на основании (не показано) прибора. В этом случае корпус 1 имеет возможность свободного поворота относительно держателя 3 для обеспечения возможности изменения положения электродов 4 на держателе 3 относительно направления расположения волокон материала в корпусе. Все элементы устройства, за исключением электродов 4, проводников 5 и контактов 6 выполнены из диэлектрического материала.

Устройство работает следующим образом.

Заполняют полость корпуса 1 исследуемым волокнистым материалом при определенной ориентации всех его во- локон. Затем с помощью подвижной крышки 7, перемещаемой нажимным винтом 8, уплотняют материал до достижения заданной плотности и закрывают корпус крышкой 2. Относительным поворотом держателя 3 и корпуса, например, поворотом корпуса 1 вручную относительно оси 0-0 и неподвижного держателя 3 изменяют положение-электродов 4, ориентируя их необходимым образом от- нсгсительно направления волокон (нитей), например, располагая их параллельно направлению волокон (нитей)« При этом,11 подавляющая часть силовых линий электрического поля ориентирована поперек волокон. С помощью измерительного прибора осуществляют необходимые измерения диэлектричес- ких свойств образца, например его емкость С или тангенс угла диэлектрических потерь tg(f.

После этого изменяют относительное положение держателя 3, корпуса 1 и образца на необходимый угол (например, 90°) и повторяют измерения. По разнице измеренных величин определяют анизотропию диэлектрической проницаемости Е и tg§ тангенса угла диэлектрических потерь текстильного материала.

Поскольку корпус устройства выполнен цилиндрическим (т.е. имеет осевую симметрию), а торцы электродов - по окружности, то поворот корпура относительно измерительного средства не оказывает влияния на измерение и не , вносит погрешность в получаемые результаты.

Q

5

0

5

0

5

Электроды, представляющие собой узкие пластины, распределенные через равные промежутки относительно ДРУГ друга по поверхности а, формируют равномерно распределенное по всей этой поверхности поле, имеющее четко выраженную ориентированность в плоскости электродов. Чем чаще расположены электроды на поверхности а держателя, тем более равномерно распределены силовые линии поля по всей площади измерительного средства, а следовательно, тем мень-- шее влияние на точность измерения оказывают возможные неоднородности в образце.

Как показывают эксперименты, расстояние между соседними электродами 4 должно быть достаточно мальм, но не менее трех-пяти диаметров единичного волокна и не более (0,1-0,15)R, поскольку в последнем случае точность измерения снижается.

Кроме того, при такой конструкции большая часть сприкасающихся с электродами волокон материала располагается в межэлектродных (т.е. рабочих) промежутках, что обеспечивает высокую чувствительность и точность измерения .

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения за счет того, что одни и те же электроды 4 при любой их ориентации относительно волокон материала непосредственно соприкасаются с одними и теми же волокнами материала (образца), а также за счет исключения погрешности, вносимой в измерения наличием элементов корпуса между электродами и наличием паразитной емкости.

Кроме того, предлагаемая конструкция дает возможность осуществлять корректные измерения с одними и теми же электродами при любых углах взаимной ориентации электродов и волокон, что расширяет функциональные и технологические возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения диэлектрических свойств волокнистых материалов, содержащей полый корпус и измерительное средство с плоскими электродами, установленными с возможностью изменения их ориентации относитель516

но направления волокон размещенного в корпусе материала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения технологических возможностей устройства, корпус выполнен цилиндрическим, а электроды параллельно установлены на одном из торцов корпуса посредством соосного с ним и поворотного от1 °

носительно его продольной оси дер- жателя с обращенной внутрь корпуса плоской поверхностью, причем электроды равномерно распределены по плоской поверхности держателя, а их торцы выполнены по дуге одной окружности, центр которой расположен на оси держателя

Изобретение относится к текстильной промышленности, к устройству для измерения диэлектрических свойств волокнистых материалов. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит корпус и установленные с возможностью изменения ориентации относительно материала электроды, которые равномерно располагают на поворотном элементе на одном из торцов цилиндрического корпуса, причем их торцы выполняют по дуге одной окружности с центром на t оси поворотного элемента, 2 ил. о S9

К измерительному прибору