Устройство для измерения плотности тока в локальных объемах твердых сред

Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает измерение плотности тока в локальных объемах твердых сред. Датчик устройства представляет собой толстостенную трубку-дюбель 1, выполненную из диэлектрического пластичного материала, на наружной цилиндрической поверхности которой укреплены токовые электроды 2 и 3, разъединенные пластичными диэлектрическими прокладками 4 и с обратной стороны . Трубка-дюбель с электродами вставлена в отверстие 6, предварительно просверленное в твердой среде, и расперта в ней завернутым в нее шурупом 10. Прокладки 4 и 5 установлены перпендикулярно линии тока 8, протекающего в твердой среде. Между токовыми электродами 2 и 3 включен регистратор 9 тока. На верхней части диэлектрической трубки перпендикулярно разрезу трубки-дюбеля укреплен поворотный рычаг-указатель 11. Технический результат заключается в повышении точности измерения плотности тока в локальных объемах твердых сред. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения плотности тока в локальных объемах твердых электропроводных сред с любым направлением тока.

Известно устройство для измерения удельной электропроводности жидких сред и измерения плотности тока в локальных объемах жидких растворов и расплавов, содержащее датчик в виде диэлектрической трубки, установленных внутри нее двух дискообразных токовых электродов, разделенных изолирующей прокладкой, три кольцеобразных измерительных электрода один внутри трубки и два снаружи - напротив внутреннего кольцеобразного и ближайшего к нему токового электрода, регистратор тока и переменный резистор, последовательно включенные между токовыми электродами, два однотипных регистратора напряжения, включенных соответственно между наружными электродами и между напротив них расположенными внутренними электродами [1]. Устройство может быть использовано как для измерения удельной электропроводности жидких сред, так и плотности тока в них. При измерении плотности тока трубку устанавливают в исследуемом локальном объеме жидкой среды и поворачивают таким образом, чтобы ее продольная ось располагалась в направлении эквитоковых линий, при этом регистратор напряжения, включенный между наружными электродами, показывает максимальное значение. В найденном положении датчика изменением сопротивления переменного резистора устанавливают показания регистраторов напряжения одинаковыми. По показаниям регистратора тока с учетом известного сечения трубки находят плотность тока.

Для использования указанного устройства при решении задачи измерения плотности тока в локальных объемах твердых электропроводных сред помещение датчика устройства внутрь твердого тела, поворот и ориентация трубки вдоль эквитоковых линий оказывается невозможной, что исключает использование устройства при измерениях в твердых средах. Повышенные размеры датчика дополнительно обременяют решение задачи измерения тока в локальных объемах твердых тел.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для измерения плотности тока в жидких средах, содержащее три одинаковых измерительных элемента [2]. Каждый из них содержит диэлектрическую трубку с расположенными в ней двумя токовыми дискообразными электродами, разделенными диэлектрической прокладкой, и регистратор тока, включенный между токовыми электродами. При этом диэлектрические прокладки выполнены пластинчатыми, а токовые электроды расположены заподлицо с торцами трубок. Диэлектрические трубки измерительных элементов устройства жестко закреплены одна относительно другой в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью неэлектропроводного каркаса.

Технический результат изобретения устройства для измерения плотности тока в локальных объемах твердых сред обеспечивает расширение технологических возможностей, повышение точности и упрощение процедуры измерения плотности тока в локальных объемах твердых сред: упрощение подготовительных операций за счет использования простой и надежной операции сверления не только на сверлильных станках, но и разнообразными переносными дрелями: это позволяет производить измерения не только в лабораторных условиях, но и для большинства действующих объектов по месту их установки; применение в качестве трубки типового, простого в изготовлении, дешевого, широко распространенного строительного элемента - дюбеля; простота и технологичность изготовления датчика устройства; простая техника подготовки и проведения измерения, высокая точность измерения за счет снижения размеров датчика, помещаемого в измерительное пространство твердой электропроводной среды.

Существо изобретения заключается в том, что устройство для измерения плотности тока в локальных объемах твердых сред, содержащее регистратор тока, включенный между двумя токовыми электродами, разделеннымидиэлектрической прокладкой, расположенной заподлицо с диэлектрической трубкой, жестко закрепленной с помощью каркаса, дополнительно содержит вторую диэлектрическую прокладку, токовые электроды являются тонкой обечайкой, прикрепленной снаружи к нижней цилиндрической части толстостенной пластичной трубки-дюбеля и разрезанной вместе с нижней частью трубки-дюбеля по оси симметрии, в разрез с двух сторон по внутренней стороне - заподлицо с трубкой, а по наружной - заподлицо с образовавшимися токовыми электродами вставлены пластичные диэлектрические прокладки, трубка-дюбель скользящей посадкой размещена в отверстии, предварительно просверленном в твердой среде через место измерения перпендикулярно вектору тока, а функцию каркаса выполняет шуруп, предварительно вворачиваемый в диэлектрическую трубку и распирающий ее в отверстии, кроме того, устройство может дополнительно содержать поворотный рычаг-указатель, укрепленный на верхней части диэлектрической трубки-дюбеля перпендикулярно ее разрезу.

Плотность тока находится по формуле:

J = I / S , А / м 2 ,                                                  (1)

где I - сила тока по показаниям регистратора тока, А;

S=h×d - площадь центрального сечения отверстия, м2;

h - расстояние от нижней кромки токовых электродов:

- до верхней кромки токовых электродов при полном погружении электродов в токоведущую твердую среду, м;

- до верхней кромки токоведущей твердой среды при частичном погружении электродов в токоведущую твердую среду, м;

d - диаметр отверстия, м.

Следовательно, датчик устройства состоит из поворотной бухты, представляющей собой пластичную толстостенную трубку-дюбель, поверх наружной цилиндрической поверхности которой закреплены согнутые полуобечайкой тонколистовые токовые электроды. Нижняя часть трубки-дюбеля разрезана по оси симметрии, и в нее заподлицо с внутренней цилиндрической поверхностью трубки-дюбеля и наружной поверхностью токовых электродов вставлены диэлектрические прокладки. Электроды соединены между собой регистратором тока и выполнены из фольги либо из пластин толщиной 0,05-1 мм. Пластинчатая прокладка имеет толщину 0,5-1 мм.

В локальном месте токопроводящей твердой среды (например, в стальной пластине, по которой растекается электрический ток), в котором необходимо измерить плотность тока, сверлится отверстие диаметром 5-10 мм. Отверстие обеспечивает свободное скольжение и поворот бухты. Например, в пластине отверстие сверлится от ближайшей к исследуемому локальному объему поверхности и проходит через него так, чтобы центр локального объема находился по оси симметрии трубки-дюбеля на расстоянии h/2 от нижней кромки токового электрода. Бухта устанавливается в отверстие. Через каждый токовый электрод проходит электрический ток, фиксируемый регистратором тока.

При повороте бухты устройства меняется сила тока, протекающего от одного токового электрода через регистратор тока ко второму токовому электроду. Полностью ток будет проходить через регистратор тока при условии, что диэлектрические прокладки встанут перпендикулярно вектору тока. В противном случае между токовыми электродами будет протекать только часть тока. Ошибка измерения возрастает и достигает максимума при направлении диэлектрических прокладок вдоль вектора тока, протекающего через измеряемый локальный объем. В этом случае между токовыми электродами ток не будет протекать вообще.

В отличие от прототипа, где форма токовых электродов плоская, в предложенном устройстве электроды выполнены в форме полуобечаек. Это связано с технологическими особенностями получения отверстия в измеряемой твердой среде. Получение отверстия в форме утопленного диска, канавки со округлением по краям, параллелепипеда технологически многократно сложнее, чем цилиндрического. Их создают фрезерованием, долблением на специализированных редко используемых и дорогих станках, в то время как цилиндрические легко создаются обычным широко распространенным сверлением. Для этого можно использовать не только сверлильные станки, но и разнообразные переносные дрели. Это позволяет производить измерения не только в лабораторных условиях, но и для большинства действующих объектов по месту их установки.

Применение токовых электродов в форме полуобечаек вместо плоских не вносит существенных изменений в процесс измерения. Площадь активного сечения тока, участвующего в процессе измерения, равна S=h×d, м2, где h - высота центрального сечения, участвующая в пропускании тока между электродами, м, d - диаметр отверстия, м. Эта площадь прямоугольника, по существу, равна ширине отверстия, захватываемого токовым электродом в процессе измерения, умноженной на высоту этого отверстия.

В подготовительный период измерения поворотом бухты добиваются максимизации фиксируемого тока. Затем в трубку-дюбель вворачивают шуруп, распирая ее и плотно прижимая токовые электроды к стенкам отверстия. Площадь контакта токовых электродов со стенкой отверстия возрастает до максимального при данном усилии прижима электрода к стенке отверстия.

Регистратор тока, как и токовые электроды, обладает высокой электропроводностью. Учитывая малый диаметр отверстия, небольшую толщину и диаметр каждого токового электрода, устройство оказывает незначительное влияние на электропроводность, а значит и на плотность тока в технологическом агрегате. Это позволяет достичь высокой точности измерения.

Толщина диэлектрической прокладки и электродов снижена до минимума, за счет чего минимизируются размеры бухты и отверстия, степень их влияния на электропроводность и плотность тока в технологическом агрегате. Шуруп служит каркасом. Он распирает трубку-дюбель в отверстии, максимизируя контакт токовых электродов со стенкой отверстия.

Применение второй диэлектрической прокладки позволяет разделить токовые электроды с одной стороны цилиндрической наружной поверхности трубки-дюбеля, в то время как первая диэлектрическая прокладка разделяет токовые электроды с другой стороны.

Выполнение токовых электродов в виде тонкой обечайки позволяет, во-первых, уменьшить размеры бухты - подвижной части датчика, состоящей из трубки-дюбеля, двух токовых электродов, двух диэлектрических прокладок и шурупа. Во-вторых, понижение жесткости токовых электродов при снижении толщины изогнутых пластин способствует лучшему прилеганию токовых электродов к отверстию в измеряемой твердой среде.

Отказ от плоской схемы построения датчика в виде лепестка, состоящего их комплекта плоских токовых электродов, разделенных плоской диэлектрической прокладкой, позволяет использовать более простой, технологичный и экономичный способ создания отверстия для помещения датчика устройства в локальную область измерения - сверление через исследуемую область твердой среды. Это дало возможность подвижной части датчика - бухте придать цилиндрическую форму, что позволило максимально эффективно использовать образовавшееся отверстие для размещения токовых электродов. Бухта с небольшим зазором занимает практически все пространство просверленного цилиндрического отверстия.

Крепление токовых электродов снаружи к нижней цилиндрической части толстостенной пластичной трубки-дюбеля дает возможность расположить их в непосредственной близости от стенки отверстия. Это позволяет, во-первых, в подготовительный период измерения производить поиск направления вектора тока и устанавливать диэлектрические прокладки перпендикулярно вектору тока. Во-вторых, за счет небольшого расширения бухты при вворачивании шурупа добиться хорошего прилегания токовых электродов к стенке отверстия.

Отверстие, предварительно просверленное в твердой среде через место измерения перпендикулярно вектору тока, позволяет размещать и использовать в измеряемом локальном объеме датчик цилиндрической формы.

Изготовление датчика устройства в цилиндрической форме обеспечивает, во-первых, возможность его вращения и в результате процедуры настройки положения датчика в твердой локальной области по критерию максимизации тока, протекающего через токовые электроды, - установки его так, чтобы диэлектрические прокладки расположились перпендикулярно вектору тока в измеряемой локальной области. Во-вторых, дает возможность минимизировать нарушение первоначальной формы самого объекта измерения - электропроводной твердой среды: в условиях возможности настройки устройства на вектор тока в локальном объеме с поворотом датчика в пространстве, проделываемое при этом технологическое отверстие оказывается минимального объема.

Размещение трубки-дюбеля скользящей посадкой в отверстии электропроводной твердой среды позволяет в подготовительный период измерения вращать датчик в твердом теле. Это дает возможность правильно позиционировать токовые электроды в измеряемой локальной области и максимизировать в период подготовки устройства силу тока. В результате такого позиционирования ширина сечения задействованных в проведении тока электродов оказывается известной и равной диаметру отверстия. В конечном счете, это обстоятельство позволяет найти и плотность тока.

Шуруп, выполняющий функцию каркаса, обеспечивает возможность доступа в измеряемый локальный объем для распирания диэлектрической трубки в отверстии и установления надежных контактов токовых электродов с поверхностью отверстия путем вворачивания в диэлектрическую трубку (например, отверткой или шуруповертом).

Использование поворотного рычага-указателя облегчает не только поворот бухты в отверстии, но и ее установку. Укрепление рычага-указателя на верхней части диэлектрической трубки-дюбеля позволяет осуществлять его функции даже при значительном погружении трубки-дюбеля в отверстие. Направление рычага-указателя перпендикулярно разрезу трубки-дюбеля совмещает направление вектора тока с направлением рычага-указателя.

Особую роль рычаг-указатель выполняет при последующем уточнении плотности тока за счет учета составляющей тока в плоскости, проходящей через рычаг-указатель и ось симметрии трубки-дюбеля. В этом случае проводится второе измерение с новым сверлением исследуемого твердого тела. Направление сверления определяется, в том числе, и по указателю рычага-указателя.

Таким образом, сравнение заявленного решения с другими техническими решениями показывает, что вновь введенные элементы известны. Однако их введение в указанной связи с другими элементами устройства, а также их взаимное расположение приводит к появлению новых вышеуказанных свойств, позволяющих производить измерение плотности тока в любом локальном объеме твердой электропроводной среды при любом направлении вектора тока.

На чертеже представлен общий вид устройства для измерения плотности тока в локальных объемах твердых сред.

Устройство содержит толстостенную трубку-дюбель 1, выполненную из диэлектрического пластичного материала, на наружной цилиндрической поверхности которой укреплены токовые электроды 2 и 3, разъединенные пластичными диэлектрическими прокладками 4 и с обратной стороны - 5 (на фиг.1 прокладка 5 не показана). Трубка-дюбель с электродами вставлена в отверстие 6, предварительно просверленное в твердой среде, и расперта в ней завернутым в нее шурупом 10. Прокладки 4 и 5 установлены перпендикулярно линии тока 8, протекающего в твердой среде. Между токовыми электродами 2 и 3 включен регистратор 9 тока. На верхней части диэлектрической трубки перпендикулярно разрезу трубки-дюбеля укреплен поворотный рычаг-указатель 11.

Диэлектрическая трубка-дюбель 1, диэлектрические прокладки 4, 5 выполняются из пластичного материала с низкой диэлектрической проницаемостью в диапазоне рабочих температур изучаемой жидкой среды. Например, при низкой температуре твердой электропроводной среды диэлектрические трубки и прокладки могут выполняться из полихлорвинила, полистирола, полиэтилена, при высокой температуре - из фторопласта.

По форме трубка-дюбель практически ничем не отличается от пластмассовых дюбелей, используемых в строительстве для закрепления шурупов в просверленных отверстиях стен. Нижний конец трубки-дюбеля разрезан на 2 и более частей по оси симметрии трубки. Это сделано для облегчения распирания трубки в сформированном отверстии. Для целей измерения плотности тока в низкотемпературной электропроводной твердой среде в качестве трубки-дюбеля можно использовать строительные дюбели, наружная поверхность которых является строго цилиндрической, без пупырышков и колебаний диаметра. В сквозную прорезь в нижней части трубки-дюбеля с обеих сторон вставляются диэлектрические прокладки, отделяющие токовые электроды друг от друга, в том числе, при пластической осадке в процессе распирания трубки-дюбеля в отверстии. На двух оставшихся внешних полуцилиндрических поверхностях нижней части трубки-дюбеля закрепляются токовые электроды.

Электроды 2 и 3 выполняются вальцовкой из тонкой пластины в форме полуобечаек диаметром d с отрицательными допусками, обеспечивающими свободное скольжение бухты, состоящей из трубки-дюбеля с закрепленными на ней токовыми электродами, в просверленном отверстии. Электроды изготавливают из пластичного материала с высокой электропроводностью и низкой склонностью к поверхностной поляризации. При низкой температуре - из фольги меди, серебра. При повышенной температуре изучаемой среды материал электродов должен обладать достаточной жаропрочностью, а при повышенной агрессивности среды - коррозионной стойкостью либо жаростойкостью. Например, из фольги стали 12Х18Н9Т, платины.

На границе «токовый электрод - измеряемая твердая среда» при каждой данной температуре формируется разность потенциалов, определяемая разностью электрохимических потенциалов материала электрода и материала исследуемой твердой среды в месте измерения. Например, меди M1 и стали Ст3пс. Однако в измерительной цепи, составленной из контакта «исследуемая среда - первый токовый электрод» - первого токового электрода - первого токоподводящего провода - регистратора тока - второго токоподводящего провода - второго токового электрода - контакта «второй токовый электрод - исследуемая среда», в цепь встречно включаются две одинаковые разности потенциалов. Они взаимно уничтожаются и на результаты измерения практически не влияют.

Электроды с токоподводами на трубке-дюбеле закрепляются, например, приклеиванием, пайкой. Хорошо зарекомендовала себя сварка-пайка, когда паяльником токовый электрод прогревается, доводя пластмассу трубки-дюбеля до размягчения (для полиэтилена - 200-215°C). При этом происходит приварка-припайка электрода к поверхности трубки-дюбеля. Поверхность каждого электрода перед сваркой-пайкой следует обезжирить в известных растворах.

Отверстие в твердой электропроводной среде получается сверлением. Для снижения шероховатости поверхности отверстия и улучшения прилегания токовых электродов к поверхности отверстия используется зенкерование, хонингование, шлифование и др. способы.

В качестве каркаса используется стальной шуруп. Диаметр и шаг нарезки шурупа зависит от диаметра трубки-дюбеля. Так, при диаметре трубки-дюбеля 6 мм используется шуруп диаметром 3 мм. Шуруп вворачивается в бухту в подготовительный период измерения. После снятия показаний регистратора он выворачивается и освобождает бухту от тесной связи с отверстием. Бухта свободно вынимается. Возможность повторного применения той же бухты для следующего измерения должна определяться по итогам проверки ее целостности.

В случае изготовления рычага-указателя из пластмассы (полихлорвинила, полиэтилена и пр.) он крепится к трубке-дюбелю сваркой. При выполнении его из металла крепление на трубку-дюбель может выполняться с помощью стяжки на основании трубки-дюбеля.

Тип регистратора тока определяется технологическими факторами и зависит от рода, полярности, ожидаемого диапазонае изменения силы тока, необходимой точности измерения и т.п.

Устройство работает следующим образом.

Определяется местоположение локального объема твердой среды, в котором требуется произвести измерения. Предварительно оценивается примерное направление вектора тока в этом локальном объеме. Оценивается возможность (в том числе безопасность последствий) сверления в этот локальный объем. При наличии возможности, производится сверление отверстия через указанный локальный объем перпендикулярно ожидаемому направлению вектора тока в этом объеме. Сверление производится, по возможности, от ближайшей к нему поверхности твердого тела. Локальный объем должен быть просверлен насквозь с перебегом l2=3S и путем врезания l1=d/2·tg φ, где S - подача сверла, мм/об., φ - половина угла при вершине сверла, φ≈59°.

Измеряются размеры и положение токовых электродов на трубке-дюбеле. Датчик вставляется в отверстие - исследуемый локальный объем твердой среды. В условиях протекания электрического тока через локальный объем вращением трубки-дюбеля добиваются максимизации силы тока, фиксируемого регистратором тока. Заворачивается шуруп, распирающий трубку-дюбель. Отсчитываются окончательные показания регистраторов тока. В случае неполного погружения датчика в измеряемую твердую среду замеряются размеры непогруженной части токовых электродов. Вычисляется h - расстояние от нижней кромки токовых электродов:

- до верхней кромки токовых электродов при полном погружении электродов в токоведущую твердую среду, м;

- до верхней кромки токоведущей твердой среды при частичном погружении электродов в токоведущую твердую среду, м.

Плотность тока находится по формуле (1).

После необходимого числа повторений измерений и обеспечения требуемой статистики измерений принимается решение о целесообразности дальнейшего использования отверстия. При необходимости оно ликвидируется. Для этого используются различные известные способы восстановления: заварка, пайка, зачеканивание и др.

Для уточнения неизмеряемой части тока, протекающей в плоскости А, совпадающей с направлением рычага-указателя и проходящей через ось симметрии трубки-дюбеля, проводится еще одно аналогичное измерение в плоскости А. Для чего вблизи с исследуемым локальным объемом сверлится еще одно отверстие, перпендикулярное плоскости А, и измерение повторяется.

В этом случае общая плотность тока в исследуемой локальной области находится по формуле:

J = J 1 2 + J 2 2 , A / м 2 , ( 2 )

где J1 - плотность тока в первом измерении, А/м2;

J2 - плотность тока во втором измерении, А/м2.

Следует отметить, что при проведении измерений в двух плоскостях точность измерения практически не зависит от точности задания направления первого сверления. При отсутствии перед сверлением первого отверстия гарантий правильности оценки направления вектора тока в локальном объеме целесообразно проведение исследования в двух плоскостях. В этом случае целесообразно расположение обоих отверстий по обе стороны от центра измеряемого локального объема на расстоянии 1-2 d, где d - диаметр каждого отверстия. Причем меньшие значения соответствуют меньшему рекомендуемому диаметру отверстия.

Метрологические характеристики устройства проверялись многократным измерением плотности тока, протекающего по стальной пластине длиной 100 мм, шириной 25 мм и высотой 25 мм от сварочного выпрямителя ВДУ-1201 в комплекте с балластными реостатами РБ-301. Токовые электроды изготавливались из медной фольги толщиной 0,3 мм, что обеспечивало устойчивую работу устройства при постоянном токе в регистраторе до 1 А.

По 30 замерам рассчитывалась средняя фактическая плотность тока в пластине Jp, которая сравнивалась с результатами 30 измерений плотности тока устройством Jy.

Абсолютная ошибка измерения составила Δu=Jy-Jp=0,220·10-6-0,217·10-6=0,007·10-6 А/м2. Относительная ошибка составила δ=(Δ/Jy)·100%=(0,007·10-6/0,220·10-6)·100%=3,18%.

В качестве примера рассматривалось использование устройства для оценки степени и характера растекания блуждающих токов в корпусе судна. Результаты использования устройства подтверждают его работоспособность в широком диапазоне изменения плотности тока. В этом случае рекомендуется в качестве регистратора тока использовать многодиапазонный амперметр.

Предлагаемое устройство позволяет производить измерение плотности тока в твердых электропроводных средах при любом направлении тока в широкой номенклатуре изделий.

Источники информации

1. Патент РФ №2007707, приоритет от 27.01.1992, кл. G01N 27/07, G01R 27/22 МПК6 «Устройство для измерения удельной электропроводности и плотности тока».

2. Патент РФ №2055353, приоритет от 01.02.1993, кл. G01N 27/07 МПК6 «Устройство для измерения плотности тока в жидких средах» - прототип.

1. Устройство для измерения плотности тока в локальных объемах твердых сред, содержащее регистратор тока, включенный между двумя токовыми электродами, разделенными диэлектрической прокладкой, расположенной заподлицо с диэлектрической трубкой, жестко закрепленной с помощью каркаса, отличающееся тем, что дополнительно содержит вторую диэлектрическую прокладку, токовые электроды являются тонкой обечайкой, прикрепленной снаружи к нижней цилиндрической части толстостенной пластичной трубки-дюбеля и разрезанной вместе с нижней частью трубки-дюбеля по оси симметрии, в разрез с двух сторон по внутренней стороне - заподлицо с трубкой, а по наружной - заподлицо с образовавшимися токовыми электродами вставлены пластичные диэлектрические прокладки, трубка-дюбель скользящей посадкой размещена в отверстии, предварительно просверленном в твердой среде через место измерения перпендикулярно вектору тока, а функцию каркаса выполняет шуруп, предварительно вворачиваемый в диэлектрическую трубку и распирающий ее в отверстии.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит поворотный рычаг-указатель, укрепленный на верхней части диэлектрической трубки-дюбеля перпендикулярно ее разрезу,
плотность тока находится по формуле:
J=I/S, А/м2,
где I - сила тока по показаниям регистратора тока, А;
S=h×d - площадь центрального сечения отверстия, м2;
h - расстояние от нижней кромки токовых электродов:
- до верхней кромки токовых электродов при полном погружении электродов в токоведущую твердую среду, м;
- до верхней кромки токоведущей твердой среды при частичном погружении электродов в токоведущую твердую среду, м;
d - диаметр отверстия, м.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в системах управления транспортированием текстильного материала в процессе технологической обработки в форме жгута.

Изобретение относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использовано для создания систем обнаружения металлических частиц в текстильных материалах, в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра и т.д.

Изобретение относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использовано для создания систем обнаружения металлических частиц в текстильных материалах, в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра и т.д.

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения содержания хлорбензола в природных, поверхностных, подземных, сточных и технологических водах.

Изобретение относится к электроаналитическим системам. Система состоит из двух перистальтических насосов, содержащего петлю инжектора, проточной амперометрической ячейки с включенным биосенсором, потенциостата.
Использование: для детектирования монооксида углерода (угарный газ) в воздухе. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления включает получение нанокристаллических широкозонных полупроводниковых оксидов MeO (SnO2, ZnO, In2O3), получение золей квантовых точек узкозонных полупроводников CdX (X=Se, Те, S) и пропитку оксидов золями квантовых точек с последующей сушкой для формирования гетероконтактов MO/CdX.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при испытаниях на быстродействие газоаналитических датчиков с временем отклика менее 4 секунд. Сущность изобретения заключается в том, что смена контрольных газовых смесей с разными заданными концентрациями контролируемого компонента на чувствительном элементе газоаналитического датчика осуществляется в динамическом режиме при постоянных и одинаковых, равных заранее установленным, расходах из разных источников контрольных газовых смесей с разными заданными концентрациями контролируемого компонента.

Изобретение относится к области оценки состояния микробиологической обстановки окружающей среды и может найти применение в отраслях АПК, характеризующихся высокой бактериальной обсемененностью, например в животноводческих и птицеводческих помещениях.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения электрических параметров космического пространства. Способ заключается в том, что размещают в космическом пространстве зонд, представляющий собой плоский открытый конденсатор, затененный от солнечной радиации непрозрачным экраном, на который подают высокочастотные сигналы фиксированной частоты.

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения диэлектрической проницаемости и толщин нанометровых проводящих пленок, нанесенных на подложку из диэлектрического материала.

Изобретение относится к области измерения влагосодержания газов. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности. Измерительный сосуд с установленным в нем емкостным датчиком в виде многоэлектродного плоскопараллельного воздушного конденсатора, к которому последовательно подключают измерительный конденсатор известной емкости, заполняют исследуемым газом и фиксируют значение температуры и давления. Подают высокое постоянное напряжение на емкостной датчик, установленный в измерительном сосуде и на измерительный конденсатор известной емкости. Измеряют выходное напряжение на измерительном конденсаторе и определяют влагосодержание исследуемого газа по температурно-влажностной характеристике датчика. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, в частности к контролю целостности протяженных изделий: электрических проводников, изделий металлопроката, оптоволоконных линий и кабелей связи, и может быть использовано в электротехнике, электроснабжении, горной промышленности, строительстве и других областях. Технический результат заключается в повышении эффективности и снижении погрешности определения качества протяженных изделий. Устройство включает датчик скорости, датчик-электрод и источник напряжения. Оно дополнительно снабжено микроконтроллером, устройством ввода и отображения информации, микроамперметром, регулируемой катушкой индуктивности, смазывающим устройством, сопротивлением и ключом, а датчик-электрод выполнен в виде конденсатора из двух изолированных друг от друга полуцилиндров, при этом ключ соединен с микроконтроллером, выходы которого подключены к источнику напряжения, регулируемой катушке индуктивности, смазывающему устройству и к устройству ввода и отображения информации, а входы к датчику скорости, микроамперметру и устройству ввода и отображения информации. Сопротивление, конденсатор, регулируемая катушка индуктивности, источник напряжения и микроамперметр подключены последовательно. В качестве источника напряжения используют источник напряжения высокой частоты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике измерений относительной электрической проводимости и солености жидкостей (например, морской воды) и может быть использовано в метрологии в качестве образцовых средств, а также для измерения активных проводимостей и сопротивлений. Технический результат - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей. Дополнительный технический результат - возможность прецизионного измерения активных проводимостей и сопротивлений. Сущность: кондуктометр содержит генератор (1) переменного напряжения, выход которого подключен к опорному входу преобразователя (2) код-напряжение и к трансформаторному дифференциальному кондуктометрическому преобразователю (3). Трансформаторный преобразователь (3) содержит первый (4), второй (5) и третий (6) трансформаторы, первый элемент связи (8), охватывающий сердечники первого (4) и третьего (6) трансформаторов, и второй элемент связи (11), охватывающий сердечники второго (5) и третьего (6) трансформаторов. Он также содержит первую проводную обмотку связи (9), между первым (4) и третьим (6) трансформаторами, выводы которой подсоединены к первому клеммнику (14), и вторую проводную обмотку связи (12), между вторым (5) и третьим (6) трансформаторами, выводы которой подсоединены ко второму клеммнику (15). Первый вывод первой обмотки (7) первого трансформатора (4) соединен с выходом генератора (1) переменного напряжения, опорным входом синхронного детектора (17) и опорным входом преобразователя (2) код-напряжение, выход которого непосредственно соединен с первым выводом первой обмотки (10) второго трансформатора (5). Управляющий вход преобразователя (2) код-напряжение соединен с выходом блока управления (18). Первый вывод первой обмотки (13) третьего трансформатора (6) соединен с входом избирательного усилителя (16), выход которого соединен с управляющим входом синхронного детектора (17), выход которого соединен последовательно с блоком управления (18), микроконтроллером (19) и устройством-цифровой индикации (20). Вторые выводы первых обмоток всех трех трансформаторов соединены с общей шиной устройства. 1 н. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аналитической химии пищевых производств. Способ оценки безопасности упаковочных полимерных материалов для тепловой обработки вакуумированных пищевых продуктов включает формирование полимерного материала в виде пакета, его вакуумирование, герметизирование и термическую обработку, после которой пакет термостатируют при комнатной температуре, вкалывают в него шприцем 5,0 см3 осушенного воздуха и через 5 мин, не вынимая шприца, отбирают 3,0 см3 воздуха. Полученную пробу вводят в герметичную ячейку детектирования устройства «пьезоэлектронный нос», состоящего из массива семи масс-чувствительных пьезосенсоров. Регистрируют изменение сигналов пьезосенсоров в парах равновесной газовой фазы пробы в течение 60 c с интервалом 1с, наибольшие отклики пьезосенсоров формируют в масс-ароматограмму максимумов, рассчитывают площадь масс-ароматограммы. В идентичных условиях анализируют пробу-стандарт полимерного материала. Оценку безопасности полимерного материала проводят путем сопоставления площади масс-ароматограмм анализируемой пробы и пробы-стандарта. Различие площади масс-ароматограмм более чем на 30,0±1,0% свидетельствует о несоответствии пробы стандарту полимерной упаковки. Изобретение позволяет оценить уровень возможной эмиссии легколетучих соединений из полимерных материалов в процессе тепловой обработки при повышении точности и сокращении времени анализа. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению концентрации кислорода и водорода, предназначенных для поверки, калибровки анализаторов растворенного в жидких средах кислорода и водорода. Устройство для воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации кислорода и водорода в жидких средах основано на последовательном приготовлении образцовых растворов жидкости и определении в них содержания растворенного кислорода или водорода. Устройство содержит рабочую камеру, систему терморегуляции, включающую термостат и теплообменный контур, эталонный барометр, эталонный термометр с датчиком, погруженным в среду рабочей камеры, мешалку. Также устройство снабжено анализаторами кислорода и водорода, рабочая камера рассчитана на высокое давление газа и выполнена с предусмотренным смотровым окном и посадочными местами для электрохимических и оптических датчиков анализаторов кислорода или водорода, которым передаются единицы массовой концентрации кислорода и водорода. Кроме того, устройство снабжено системой подачи газовых смесей, состоящей из баллонов с поверочными газовыми смесями, баллона с инертным газом и системы регулирования потока и расхода поверочных газовых смесей, включающей в себя газовую линию, барботер для прокачивания газовых смесей в рабочую камеру, клапаны тонкой регулировки, установленные на входе и выходе рабочей камеры. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение точности проведения поверки и градуировки анализаторов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Датчик уровня, в частности электромагнитный детектор объекта толкающего и ударного типа, содержащий: магнитный качающийся стержень, электромагнит, который расположен с одной стороны магнитного качающегося стержня, и электронный модуль, который управляет электромагнитом при выполнении привода магнитного качающего стержня для его качания и усиливает, обрабатывает и выполняет вывод с задержкой по времени сигналов качания магнитного качающего стержня, причем эти сигналы качания снимают с помощью электромагнита, упомянутый магнитный качающийся стержень подвешен на устройстве подвески с одной стороны основного корпуса, и электромагнит, который состоит из железного сердечника и катушки, расположен внутри основного корпуса. Электрический модуль содержит схему источника питания, схему генерирования импульсов, схему импульсного привода, схему усиления сигнала, схему обработки сигналов и схему вывода сигнала с задержкой по времени, и упомянутые выше схемы все расположены в основном корпусе или установлены отдельно. Изобретение обладает высокой чувствительностью, точностью и надежностью; имеет широкий диапазон применений; не требует технического обслуживания; и обеспечивает длительный срок службы. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способу измерения накопления частиц на поверхностях реактора. Способ мониторинга смеси частиц и текучей среды включает пропускание смеси, содержащей заряженные частицы и текучую среду, обтекая детектор накопления частиц, измерение электрического сигнала, зарегистрированного детектором в то время, как некоторые заряженные частицы проходят мимо детектора без контакта с ним, а другие заряженные частицы контактируют с детектором, обрабатывание измеренного электрического сигнала, обеспечивая выходные данные, и определение по выходным данным, имеют ли заряженные частицы, контактирующие с детектором, в среднем заряд, отличный от заряженных частиц, проходящих мимо детектора без контакта с ним. Изобретение обеспечивает эффективный мониторинг смеси частиц и текучей среды на поверхностях реактора. 15 з.п. ф-лы, 10 ил., 3 пр.

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля качества лазерных и оптических кристаллов и может быть использовано при изготовлении и исследовании новых кристаллических материалов. Способ диагностики анизотропии и оптических осей кристаллов заключается в том, что измеряют термостимулированные токи деполяризации (ТСТД), образец термостатируют при температуре, не превышающей температуру плавления, к образцу прикладывают электрическое поле, не превышающее пробивное поле, и производят поляризацию в течение времени, большего времени релаксации при данной температуре. После этого, не отключая электрического поля, производится охлаждение до температуры жидкого азота, затем поле отключают, осуществляют линейный нагрев образца до температуры выше температуры поляризации и исследуют полученные спектры ТСТД, снятые вдоль и перпендикулярно оптической оси шестого порядка С6 кристалла. При их сравнении определяют наличие анизотропии, а по величине максимумов ТСТД определяют точное направление оптических осей. Технический результат - повышение точности и достоверности определения анизотропии и оптических осей кристаллов. 5 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при решении проблемы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, а также исследованию параметров вторичного излучения различных сред. Устройство содержит генератор тактовых импульсов, формирователь спектра излучения, коммутатор передающих антенн, коммутатор приемо-передающих антенн, приемо-передающую антенную систему, две передающие антенны для создания вертикальной составляющей, две передающие антенны для создания горизонтальной составляющей, адаптивный преобразователь, формирователь информации излучения вторичных излучателей, преобразователь частотного спектра, блок фильтров, блок анализа спектра излучения, блок исследования спектра вторичного излучения, высокочастотный генератор синусоидального напряжения, первый включатель на четыре положения включения, первый и второй элементы И. Технический результат заключается в автоматизации анализа частотных свойств поля вторичного излучения исследуемых объектов и их уровней. 17 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к неразрушающим способам контроля качества технологических процессов производства электротехнических изделий. Согласно способу у каждой обмотки измеряют до пропитки и после пропитки электрические параметры, в качестве которых выбраны сопротивления двух фаз соединенной в звезду обмотки. При этом измеряют первоначальную температуру у каждой контролируемой не пропитанной обмотки Tнд и исходные сопротивления каждой из двух фаз обмотки Rд12, Rд13, Rд23. После чего в упомянутые две фазы обмотки поочередно подают стабилизированный ток I0, величину которого выбирают в зависимости от площади сечения S жилы провода обмотки, в диапазоне значений jminS≤I0≤jmaxS, где jmin и jmax - интервал допустимых для материала провода обмотки плотностей тока. Упомянутый ток I0 пропускают через обмотку в течение определенного времени t0, выбранном из условия 0,01 τ≤t0≤0,013τ, где τ - постоянная времени разогрева обмотки, τ=Cдп.расч.×Rтеп., Cдп.расч. - расчетная эквивалентная теплоемкость двух фаз обмотки, Rтеп. - тепловое сопротивление обмотки. В момент времени t0 вновь измеряют сопротивление упомянутых двух фаз обмотки Rрд12, Rрд12, Rрд23. Затем обмотку пропитывают и сушат. После чего вновь измеряют температуру пропитанной обмотки Tнп и сопротивления каждых двух фаз обмотки Rп12, Rп13, Rп23. Затем поочередно в каждые две фазы обмотки вновь подают стабилизированный ток I0 и по истечении времени t0 вновь измеряют сопротивление упомянутых двух фаз обмотки Rрп12, Rрп13, Rрп23, по результатам измерений определяют коэффициенты пропитки Kпр1, Kпр2, Kпр3 каждой фазы обмотки. Технический результат заключается в повышении информативности контроля. 3 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает измерение плотности тока в локальных объемах твердых сред. Датчик устройства представляет собой толстостенную трубку-дюбель 1, выполненную из диэлектрического пластичного материала, на наружной цилиндрической поверхности которой укреплены токовые электроды 2 и 3, разъединенные пластичными диэлектрическими прокладками 4 и с обратной стороны. Трубка-дюбель с электродами вставлена в отверстие 6, предварительно просверленное в твердой среде, и расперта в ней завернутым в нее шурупом 10. Прокладки 4 и 5 установлены перпендикулярно линии тока 8, протекающего в твердой среде. Между токовыми электродами 2 и 3 включен регистратор 9 тока. На верхней части диэлектрической трубки перпендикулярно разрезу трубки-дюбеля укреплен поворотный рычаг-указатель 11. Технический результат заключается в повышении точности измерения плотности тока в локальных объемах твердых сред. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх