Устройство для контроля анизотропии удельного электрического сопротивления Советский патент 1980 года по МПК G01N27/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АНИЗОТРОПИИ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к области электроизмерительных исследований. Оно предназначено для контроля анизотропии «удельного электросопротив- 5 ления и может использоваться для исследования .степени текстурованности листовых материалов, преимущественно металлов и сплавов, в плоскости их практики после того или иного техно- fQ логического воздействия.

Известно устройство 1 для точного контрюля степени анизотропии удельного электросопротивления листо- . вых, в частности полупроводниковых, j материалов, содержащее щуп с токонепроводящим корпусом, токовыми и потенциальными зондами, привод, измерительный блок, и рабочую цепь щупа. Зонды выполнены из пружинной прово- 20 локи, имеют штифтовую часть, S-образное колено, используемое в качестве пружины, и крепежную часть. Штифтовая и крепежная часть параллельны друг другу и расположены пара.плельно 25 в отверстиях корпуса. Щуповые точки зондов размещены на поверхности листа в рабочем состоянии по вершинг1М квадрата или правильного треугольника.3d

Недостатки устройства .следующие: невысокая точность контроля из-за повышенных люфтов в зондах, обусловленных формой этих зондов, а также из-за того, что поле электрического тока не локализовано; устройство не приспособлено для контроля удельного электрического сопротивления более, чем по двум направлениям.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение - устройство для контроля анизотропии удельного электросопротивления листовых материалов, включающее измерительный блок, груз и рабочую цепь сменных щупов, содерЖсццих кассетные токопроводящие блоки, укрепленные на токонепроводящем корпусе, токовые и потенциальные зонды, плавгиощие соответственно в кассетах и корпусе, и пружины зондов, причем в основном щупе щуповые точки внешних токовых зондов в рабочем состоянии расположёны равномерно на двух прямых и двух сопряженных с ними полуокружностях, внутренних же - на отрезке, соединяющем центры полуокружностей, а во вспомогательном щупе щуповые /очки внешних токовых зондов- на окружности, а внутреннего токовоrb зонда - в центре окружности, причём радиус полуокружностей и окружно тей не менее, чем на порядок, превышает толщину исследуемого листа и не мейее, чем в двадцать раз больше рас стояния между соседними токовыми зон дами 2 . Кассетные блоки содержат по Две кассеты, изготовленные из медных лис тов путем совместной обработки. Кассеты укреплены симметрично на противоположных гранях корпуса, выполненного в виде правильного параллелепип да, имеющего сквозное отверстие прямоугольного сечения, в кач-;стве зондов использованы стандартные иглы, снабженные пружинками, которые укреп лены одним концом к ушку иглы, а вто рым - к ближайшей кассете под углом ЗО к оси иглы. Электрический контакт токовых зондов с кассетами осуществлен с помощью отдельных распределительных проводников. В кач -стве измерительного блока использован потенциометр. Недостатки устройства следующие: 1) сравнительно велики смещения щуповых точек зондов, связанные с прог бом и поворотом зондов; 2) не .обеспе чивается непрерывность зондирования, Цель изобретения - повышение на дежности и производительности измере ний. достигается тем, что устройство содержит один щуп.с укрепленным в нем кольцевым реохордом, концевой переключатель и привод, причем щуп соосно смонтирован на тяге привода с возможностью вращения относительно ее оси, а концевой переключатель укреплен на станине, его упор на тяге привсэда, переключатель включен парал лельно кассетным блокам и нормально разомкнут. Электрическая схема устройства показана на чертеже. Рабочая цепь щупа содержит последовательно включенные зону контролируемого листа 1, ограниченную внешним 2 и внутренними 3 токовыми зонда ми щупа, стабилизатор напряжения постоянного тока 4, магазин сопротивлеций. 5 и зеркальный амперметр 6. В отличие от прототипа в нее также вве ден кольцевой,реохорд 7. Реохбрд жестко укреплен в щупе (это отражено пунктиром). Стрелками обозначено направлейие прокатки, являющееся началом отсчета углов зондирования & . Один потенциальный зонд 8 реохорДа неподвижен относительно листа 1 (он размещен в токонепроводящей колодке, укрепленной на тяге привода), а его ось параллельна направлению прокатки иразмещена в диаметргшьной плоскости реохорда. Прорезь реохорда расположена в плоскости, проходящей через оси внутренних токовыхзондов щупа (ось реохорда параллельна этим осям) Второй потенциальный зонд 9 реохорда подключен к щуповой точке одного из тдковых зондов реохорда. Потенциальные зонды реохорда подсоединены к клеммам горизонтальной, а потенциальные зонды щупа - к клеммам вертикальной развертки двухкоординатного самописца 10. Параллельно кассетным блокам включен концевой переключатель 11, который разомкнут при нормальном прижиме щупа и замкнут в том случае, , когда прижим щупа ослаблен или отсутствует. Устройство работает следующим образом. При горизонтальном расположении контролируемого листового материала и вертикальном расположении оси щупа, совпадающей с осью тяги, а также при соответствующем вертикальном перемещении тяги щуповые точки зондов щупа, благодаря скользящей посадке его зондов и подпружи.ниванию зондов, устанавливаются в рабочее состояние. При повороте щупа вокруг оси из одного крайнего углового положения в другое и рабочем состоянии установки происходит зондирование по различным направлениям плоскости прокатки листа падения потенциала на части листа, ограниченной зквипотенциальными поверхностяг.1И, проходящими через щуповые точки потенциальных зондов щупа. При этом благодаря вращению реохорда относительно его потенциального зонда осуществляется также зондирование падения потенциала на реохорде, измерение величины которого позволяет на диаграмме самописца определять угол зондирования 6. По достижении нормального прижима щупа посредством упора переключателя, установленного на верхнем основании тубуса, происходит выключение переключателя и поворотом щупа на самописце можно зафиксировать плавную кривую, характеризующую анизотропию удельного электросопротивления в плоскости прокатки листа. Однако в некоторых случаях, например во избежание царапания исследуемого листа, не обладающего достаточной твердостью, или в целях повышения точности контроля, может оказать6я целесообразным зондирование электросопротивления осуществлять дискретно. Устройство эффективно может выполнить и эту операцию, несмотря на то, что в целях упрощения установки, реохорд включен не в отдельную цепь, а в рабочую цепь щупа. Действительно, при отжатни от исследуемого листа щупа упор переключателя освобождает его кнопку управления и его клеммы оказываются замкнутыми, а кассетные блоки - зашунтированными. . Регистрируемое блоком вертикальной развертки самописца напряжение резко

падает до нуля, и при дйнном угле зондирования на диаграмме Сс1мописца фиксируется штрих определенной высоты Аналогичные штрихи будут фиксироваться и при других выбЕ)анных углах зондирования после выполнения цикла: ,Щуп прижат - щуп отжат . В отсутствие же переключ ателя при этом ввиду разрыва цепи реохорда, запись штрих диаграммы осуществить было невозможно.

Формула изобретения

Устройство для контроля анизотро-, ПИИ удельного злектрического сопротивления, содержащее измерительный блок, щуп, содержащий кассетные токопроводящие блоки укрепленные на

токонепроводящем корпусе, токовые и п6тёнцйальн ае ;эонды, закрепленные соответственно )В кассетах и корпусе, пружины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и производительности измерений, в щупе укреплен кольцевой реохорд, концевой переключатель и привод, причем щупсоосно смонтирован иа тяге привода с возможностью вращения относительно ее оси, концевой переключатель укреплен на станине,а его упорна тяге привода, причем переключатель включен Параллельно кассетным блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Патент ФРГ. 1062813, кл. 21 е 29/01, l969.

2.Авторское свидетельство СССР 230289, кл. 42,R 46/04, 1968.