Устройство для измерения электростатических характеристик неметаллических материалов

Союз Советскмк

Соцмалмстмчвскмн

Рвслттблми

O n И С A Н И Е ()980022

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 27.03.81 (21) 3264891/18-21 (5! )М. Кл. з с присоединением заявки М (23) П риоритет

G 01 R 29/12

Ы йврстеиный каентет

СССР йе делам нмбретеннй н открытий

Опубликовано07.12.82. Бюллетень №45 е

Дата опубликования описания 07.12.82 (53) УДК 621 317. .7{088.8) (72) Автор изобретения

В.П.Матуолис Институт физики AH Литовской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТЛТИЧЕСКИХ

XAPAKTEРИСТИК НЕМЕТЛЛЛИЧЕСКИХ HATEРИЛЛРВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения степени электризации неметаллических материалов с определением их релаксационных характеристик, а также может быть использова ю для определения пригодности применения неметаллических материалов по параметру электризации в условиях, где электризация то недопустима.

Известно устройство для измерения электростатических характеристик материалов, состоящее из возбудителя статического электричества в ви де вольфрамовой проволоки, которая закреплена в корпусе держателя, рабочая поверхность которого параллельна плоскости образца, в котором к проволоке подключен блок высоковольт- о ного питания, и индукционный преобразователь, состоящий из латунного диска, расположенного параллельно плоскости транспортирующего диска.

Измерение наведенного электричес-r кого заряда производится после sKJllo чения зарядного устройства„. при этом обеспечивается возможность измерения характеристик электризации образцов, выполненных в виде круглых дисков f 11.

Недостатком устройства является то, что параметр электризации оценивается только как процесс наведения заряда в образце, что снижает функциональные возможности устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения электростатических характеристик неметаллических материалов, состоящее из держателя образца, представляющего собой каретку, установленную на двух направляющих, в углублении которой посредством стальных пластин крепится образец. Коронирующий электрод выполнен в виде фторопластового диска, в котором равномерно распределено 69 стальных иголок, соединенных

3 98002 вместе на стороне диска, противопо ложной образцу. На коронирующий электрод напряжение подается от источника высокого напряиения. Зонд измерителя электростатического поля установлен на некотором расстоянии от коронирующего электрода и соеди.нен с входом измерителя электростатического поля Р 2).

Недостатком устройства является 30 то, что полупериод утечки заряда определяется в условиях, когда утечка заряда зависит от поверхностной структуры образца и различных краевых эффектов. Недостатком является также и наличие потерь времени, связанных с перемещением образца из зоны возбуждения в зону измеренения. Эти недостатки обуславливают низкую точность измерения устройства. Кро- 20 ме того, устройство не позволяет измерять процесс утечки заряда непосредственно в теле образца.

Цель изобретения — расширение его функциональных возможностей при по- 25 вышении точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения электростатических характеристик неметаллических материалов, содержащее держатель образца, узел возбуждения статического электричества, коронирующий электрод которого установлен напротив образца, и зонд, соединенный >«ðoì измерителя электростатичес

35 кого поля, введены индикатор ста. тическцго электричества, который установлен непосредственно в зоне действия коронирующего электрода узла возбуждения статического

40 электричества, и анализатор временных интервалов с подключенными к его двум входам пусковыми блоками, один из которых соединен с выходом измерителя электростатического поля, а другой - с индика45 тором статического электричества.

На .чертеже показана принципиальная блок-схема устройства.

Схема содержит плоский прямоугольный образец 1, закрепленный в растяжном узле 2 посредством держателей

3 и 4, которые электрически изолированы от растяжного узла 2 высоковольтными изоляторами 5 и 6. Параллельно плоскости образца 1 установ- 55 лен узел 7 возбуждения статического электричества с коронирующим электродом 8,который непосредственно соеди2 ф нен с индикатором 9 статического электричества.

Узел 7 возбуждения статического электричества соединен с источником

10 высокого напряжения через блок 11 коммутации. Индикатор 9 статического электричества через первый пусковой блок 12 подключен к первому входу анализатора 13 временных интервалов, второй вход которого подключен через второй пусковой блок 14 и измеритель 15 электростатического поля к выходу зонда 16.

Устройсто работает следующим образом.

В момент подачи высокого напряжения от источника высокого напряжения через блок 11 коммутации на узле 7 возбуждения статического электричества коронирующий электрод возбуидает в образце 1 определенный уровень статического электричества. В этот момент индикатор 9 статического электричества регистрирует появление электризации в образце 1 и после формирования сигнала запуска в пусковом блоке 12 приводится в действие анализатор 13 временных интервалов.

Статическое электричество начинает распространяться по телу образца с определенной скоростью в зависимости ! от величины его электронной и ионной проводимости. Этот процесс распространения заряда по поверхности и объему образца, т.е. его утечка из зоны возбуждения до точки расположения зонда 16, контролируется во времени анализатором 13 временных интервалов. Когда электростатическое поле достигает некоторого порогового значения в месте расположения зонда 16, с помощью второго пускового блока 14 происходит останов анализатора 13 временных интервалов.

При известной частоте счета анализатора 13 временных интервалов по известному результату счета, зафиксированному анализатором 13 временных интервалов, и известному расстоянию между коронирующим электродом 8 и зондом 16 подсчитываются скорость распространения и время прохоидения составляющей статического электричества от зоны расположения коронирующего электрода 8 до зонда 16.

Распределение величины статического электричества вдоль образца 1 определяется с помощью измерителя 15 элект980022

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9352/35 Тираж 717 Подписное

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

5 ростатического поля путем перемещения зонда 16 вдоль образца. После окончания переходного процесса измерителем 15 электростатического поля регистрируется установившийся уровень электризации и путем хронометрирования определяется полупериод утечки заряда.

В данном устройстве утечка зарядов практически не зависит от поверх- 1© ностей структуры образца 1 и различных краевых эффектов, в частности, от электризации основания, так как в устройстве отсутствуют такие конструктивные элементы, как основание держателя образца, а также стальные пластины для крепления образца.

Между коронирующим электродом 8 и зондом 16 отсутствуют конструктивные элементы, которые могли бы вызвать 20 паразитные утечки зарядов. Указанные обстоятельства способствуют повышению точности измерения электростатических характеристик образца.

Расширение функциональных возможностей устройства заключается в том, что оно позволяет не только измерить степень электризации неметаллических материалов, но и определить полупериод утечки заряда, а Зв также скорость распространения составляющей статического электричества вдоль образца.

Устройство для измерения элетростатических характеристик неметаллических материалов, содержащее держатель образца, узел возбуждения статического электричества, коронирующий электрод которого установлен напротив образца, и зонд, соединенный с входом измерителя электростатического поля, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширеня его функциональных возможностей при одновременном повышении точности измерения, в него введены индикатор статического электричества, который установлен непосредственно в зоне действия коронирующего электрода узла возбуждения статического электричества, и анализатор временных интервалов с подключенными к его двум входам пусковыми блоками, один из которых соединен с выходом измерителя электростатического поля, а другой с индикатором статического электричества.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СГМ Ю 3544899, кл. 324-32, опублик. 1967.

2. Пластмассы. Методы определения электростатических свойств ГОСТ

16185-70. (прототип).