Устройство определения контактнойразности потенциалов

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

О П И С А Н И Е (,g535l4

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 12.09.79 (21) 2818524/18 — 25 (5l ) M. Кл. с присоелинением заявки М—

G 01 N 27/62

Гасударственный камитет (23) Приоритет на делам изобретений и открытий

Опубликовано 07. 08.81. Бюллетень Лй 29

Дата опубликования описания 07.08. 81 (53) УДК 537.533. .2 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

А. В. Онищенко и В.А. Корольков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНОЙ

РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ

Изобретение относится к области измерительной техники, и может быть использовано при разработке оборудования для измерения физических величин.

Известны устройства для измерения работы выхода электрона (РВЭ ) металлов.

Достаточно универсальным является устройство для определения контактной разности потенциалов с. помощью вибрирующего конденсатора, поскольку это устройство в отличие от всех других не требует обязатель-, ного воздействия на испытуемый материал каких-либо внешних стимулирующих условий (I)

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения 1 контактной разности потенциалов, содержащее электрод, присоединенный к приводу, систему напуска газа в область измерения, металлический корпус и размещенный в нем блок измерений (2).

Недостатками таких устройств являются сложность блока измерения из-за наличия электромагнитного привода, создающего значительные помехи, и значительные габариты, обусловленные использованием специ.альных камер для измерения в контролируемой газовой среде.

Целью изобретения является устранение этих недостаков.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для определения контактной разности потенциалов, содержащем электрод, присоединенный к приводу, систему налуска газовой среды в область измерений, металлический корпус и размещенный в нем блок измерений, привод электрода выполнен в виде пневмовибратора, на подвижном штоке которого размещен указанный электрод. Входные каналы пневмовибратора присоединены к системе напуска

3 8535! газа, а корпус снабжен полым насадком, охватывающим выходные отверстия пневмовнбратора и электрод, выполненным с отверстиями для выхода газа из полости насадка.

На чертеже схематически изображен вариант устройства.

Оно состоит из корпуса 1, двух соосных стаканов 2 и 3, образующих соответственно внутренний н наружный <о контуры газового тракта устройства.

Внутренний стакан (диффузор) имеет специальный профиль внутреннего канала, расширяющийся на конце, и резьбу на внешней цилиндрической части. 15

В центральной части фланца диффузора имеются калиброванные отверстия для прохода газа. Во внутреннем канале диффузора находится золотник 4, закрепленный посредством цилиндрической пружины 5 внутри накидной гайки 6. Золотник одновременно является опорой и изолятором штока вибрирующего электрода 7. На резьбовой конец наружного стакана навернут насадок 8

25 с перфорацией в конической части.

Тыльная часть диффуэора является седлом дросселирующего клапана 9, установленного на резьбовом штоке внутри корпуса. Все детали устройства, за исключением золотника,вибрирующего электрода и клапана, выполнены из нержавеющей стали. Материал золотника — тефлон, электрод выполнен из золотой проволоки, а клапан — из латуни.

Автономная система напуска и контроля газовой среды состоит из баллона со сжатым газом, например азотом или воздухом, ловушек влаги, кранов и соединительных шлангов.

Работает устройство следующим образом.

При создании с помощью системы запуска газовой:среды В корпусе l уст 45 ройства некоторого давления происходит истечение газа через отверстия во фланце диффуэора 2 (внешний контур) и далее через обрез и перфорацию насадка 8 ° В результате на выходе из него вблизи исследуемого участка образца (детали ) создается избыточное давление газа с требуемыми параметрами. Возвратно-поступательное движение электрода 7 обеспечивает в результате автоколебаний подпружиненного золотника 4 при прохождении газа через внутренний канал диффуэора

2. Необходимое для этого давление

4 ф устанавливается с поиощьн клапана Ч.

Регулировка золотникового устройс гBi) может быть осуществлена гайкой 6.

Чувствительность вибрирующего конден— сатора регулируется вращением насадка 8, упирающегося при работе в поверхность 1О исследуемой детали.

Питание усилителя 11 осуществляется за счет внешнего блока питания,ре= гистрация значений КРП и юстировка вибрирующего электрода производится с использованием стандартного цифрового вольтметра с разрешающей способностью до 1 мв.

Несложная методика определения контактной разности потенциалов, реализуемая с помощью предлагаемого устройства, найдет применение при проведении физико-химического анализа конструкционных материалов в научных и прикладных целях. Существенным преимуществом предложенного решения является возможность оценки изменений КРП на поверхности натурных деталей достаточно большой величины,в том числе деталей сложной пг", транственной формы, это обеспечи уается благодаря малым габаритам предлагаемого устройства(размеры корпуса в плане 25х45 мм, высота корпуса с датчиком — до 50 мм, диаметр датчика — 22 мм, диаметр насадка на внешнем срезе — 8 мм,диаметр рабочей поверхности электрода—

1 мм).

Размещение усилителя полезного сигнала непосредственно вблизи зоны измерений и привод вибрирующего электрода, работающий на принципе автоколебаний, позволяют заметно снизить уровень электромагнитных помех в электрометрической схеме и упростить ее. Автоколебательный процесс обладает достаточной стабильностью частоты и амплитуды, что положительно сказывается на стоимости и эксплуатационных свойствах устройства.

Таким образом, реализация изобретения позволяет заметно упростить схему блока измерений и уменьшить габариты устройства в целом. Это, в свою очередь, расширяет область применения устройства и позволяет повысить эффективность его использ в ания.

f > 14

Составитель В. Ким

Редактор Л, Утехина Техред М.Рейвес Корректор Н. Швыдкая

Заказ 5642/19 Тирах 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

8:>

ФО1)мула н »бра . ТU нн 8

Устройство для определения контактной разности потенциалов, содержащее электрод, присоединенный к приг воду, систему напуска газа в область измерений, металлический корпус и размещенный в нем блок измерений, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью упрощения блока измерений и уменьшения габаритов устройства, привод электрода выполнен в виде пневмовибратора, на подвижном штоке которого размещен укаэанный электрод, входные каналы пневмовибратора присоединены к системе напуска газа, а корпус снабжен полым иасадком, охватывающим выходные отверстия пневмовибратора и электрод, выполненный с отверстиями для выхода газа из полости насадка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

>о 1. Царев Б.М. Контактная разность потенциалов. М. ГИИТГЛ, 1955, 2. Корольков В.А. и др. Заводская лаборатория. 1977, т,43, 11> 1, с. 1377-1378 (прототип).