Устройство для измерения диаметра электропроводящих нитей Советский патент 1982 года по МПК G01B7/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения дис1метра протяженных электропроводящих изделий, например микропроволок, как в процессе их производства, так и при вторичном контроле.

Известно устройство для контроля диаметра микропроволок, содержащее измерительный цилиндрический электрод, эквипотенциальный изделию охранный электрод и регистратор 1.

Однако в этом устройстве недостаточно высокая точность измерения, вызванная нестабильностью переходного сопротивления между нитью и общей точкой измерительной цепи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения диаметра эле тройроводящих нитей, содержащее генератор переменного тока, измерительный и компенсационный конденсаторы с высокопотенциальным и низкопЬтенциальным измерительньами электродами и высокопотенциальным и низкопотенциальным охранными электродами, расположенными в одной плоскости с соответствующими измерительными электродами, трансформаторный

мост с индуктивно связанными плечами, подключенными к высокопотенциальным электродам конденсаторов, и первичной обмоткой, подключенной к выходу генератора, и регистратор 2.

Однако известное устройство также имеет недостаточно высокую точность измерения, вызванную нестабильностью переходного сопротивления между НМтью10и общей точкой измерительной цепи.

Цель изобретения - повышение точности -измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено сумма15тором, первый вход которого соединен с первым входом регистратора и низкопотенциальными измерительными электродами конденсатором, а второй вход с вторым входом регистратора и с низ20копотенциальными охранными электродами конденсаторов, и регистратором, вход которого подключен к одной из плечевых обмоток моста, управляющий вход - к выходу сумматора, а выход 25к высокопотенциальнЕлм охранным электродам измерительного конденсатора.

На .чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1

30 переменного тока, измерительный конденсатор 2 с высокопотенциальным 3 и низкопотенциальным 4 измерительными электродами, и с высокопотенциальными 5 и низкопотенциальными 6 охранными электродами, компенсацион ный конденсатор 7 с высокопотенциальньам 8 и низкопотенциальным 9 измерительными электродами и с высоко потенциальным 10 и низкопотенциальньлм 11 охранными электродами, трансформаторный мост 12, первичная,обмо ка которого подключена к выходу генератора 1, регистратор 13, суммато 14, входы которого соединены с вход ми регистратора и низкопотенциальны ми измерительными электродами 4 и 9 и регулятор 15, вход которого подключен к плечевой обмотке моста 12, управляющий вход - к выходу суммато ра, а выход к электродам 5 измерительного конденсатора 2. Устройство работает следующим образом. На первичную обмотку трансформатора 12 подается напряжение питания с генератора 1. Внесение контролируемой нити меж пластинами измерительного конденсатора 2 (электроды 3 и 4) вызывает изменение выходного сигнала в зависимости от диаметра нити. При этом, если контролируемая нить расположена н.а равном расстоянии от высокопотенциальных электродов 5 и 3, то на каждый вход сумматора 14 поступают равные по величине напряжения с низкопотенциальных электродов 4 и б. В этом случае на управляющий вход регулятора 15 сигнал не поступает и на выходе регулируемого элемента напряжение имеет максимальное значение. При этом обеспечивается следующее равенство Ц С, UjCa, где С, - емкость между электродом 3 и нитью; Cj - емкость между электродом 5 и нитью; Ui - напряжение на электроде 3 U2. - напряжение на электроде 5 То есть в этом случае контролируемая нить находится под нулевьм потенциалом независимо от того заземлена она или нет. Изменение диаметра нити приводит к изменению выходного сигнала при одинаковых входных сигналах на входах сумматора 14. При изменении угла наклона нити относительно высокопотенциальных электродов 3 и 5 происходит изменение величины емкостей C и Cj. . Следовательно, контролируемая нить не находится под нулевым потенциалом. Однако одновременно с этим изменяется напряжение на каждом из входов сумматора 14, и на управляющий вход регулятора 15 поступает сигнал, уменьшающий выходное напряжение на высокопотенциальных электродах 5, обеспечивая равенство ( tJjCz . Таким образом, контролируемая нить эквипотенциальна заземленной средней точке трансформатора. Следовательно, изменение сопротивления кон такта нити с землей не вызывает погрешности измерения. Формула изобретения Устройство для измерения диаметра электропроводящих нитей, содержащее генератор переменного тока, измерительный .п компенсационный конденсаторы с высокопотенциальным и низкопотенциальным измерительными электродами и высокопотенциальным и низкопотенциальным охранными электродами, расположенными в одной плоскости с соответствующими измерительными электродами, трансформаторный мост с индуктивно связанными плечами, подключенными к высокопотенциальным электродам конденсаторов, и первичной обмоткой, подключенной к выходу генератора, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжена су7«1Матором, первый вход которого соединен с первым входом регистратора и с низкопотенциальными измерительными электродами конденсаторов, а второй вход - с вторым входом регистратора и с низкопотенциальными охранными электродами конденсаторов, и регистратором, вход которого подключен к одной из плечевых обмоток моста, управляющий вход - к выходу сумматора, а выход к высокопотенциальным охранным электродам измерительного конденсатора. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2221710, кл. G 01 В 7/00, 1977. 2,Патент США I 2950436, кл. G.01 В 7/00, 1969 (прототип).

1Z