Датчик для измерения разности потенциалов на твердой электропроводящей поверхности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1661424

Союз Советских

Социалистических

Республнй

k;-" P 7- .- "7

I (13

° 6 ."м:„,ц1

М (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.01 77 (21) 2450795/18-21 (51) с присоединением заявки JA

G 01 R 29/08 (23) Приоритет—

Государстеемиье каммтет

СССР ка делам мзобретеммм м аткрытмм

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79. (53) УДК 621.317.

32 l (088 8) 721 Автор изобретения

С. Н. Окунев

Ленинградский институт водного транспорта (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ

HA ТВЕРДОЛ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЛ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к измерительным средствам аналоговой вычислительной техники и предназначено для автоматизированных измерений разности потенциалов на .твердой электропроводящей поверхности.

Известны датчики для измерения разности потенциалов в виде диэлектрической пластины, на верхней стороне которой установлен груз, а на нижней стороне расположены одна или более игл, электрически соединенных с измерительным блоком, причем острия игл являются контактными точками, между которыми измеряются разности потенциа= лов (1).

Недостатком известных датчиков является то, что их перемещение по электропроводящей поверхности производится только вручную, так как скольжение прижатых пружинами или грузом игл по поверхности электропроводной бумаги или алюминиевой фольги неизбежно ведет к механическим повреждениям, что не позволяет автоматизировать процесс перемещения датчика. го

Целью изобретения является автоматизация процесса измерений.

Поставленная цель достигается тем, что .в датчике для измерения разности потенциа/

2 лов на твердой электропроводящей поверхности контактные элементы выполнены B виде зубчатых колес, жестко фиксированных однр относительно другого изолирующими прокладками и образующих с ними цилиндрическое тело с возможностью его вращения относительно продольной оси, закрепленной на координатном устройстве. Фланцы зубчатых колес снабжены токосъемными контактами.

Кроме того, для измерения разности потенциалов в направлении движения датчика торцы зубцов колес расположены в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси вращения цилиндрического тела.

Зубцы одного колеса смещены относительно зубцов другого на половину углового расстояния между ними. Для измерения разности потенциалов- в направлении, перпендикулярном движению датчика, торцы зубцов колес расположены по образующим боковых поверхностей цилиндрического тела с одинаковым угловым расстояйием, а между осью цилиндрического тела и кареткой координатного устройства установлен элемент с регулируемой степенью сжатия.

661424 обеспечить надежный контакт с датчиком и механическую целостность материала. Для проверки датчик устанавливают на электро3

Формула изобретения

55

На фиг. 1 изображен датчик, вид спереди, на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — зубчатое колесо, сечение А — А фиг. 1, на фиг. 4, 5, 6 — варианты схемы установки зубчатых колес.

Датчик представляет собой цилиндрическое тело 1, составленное из первого 2 и второго 3 зубчатых колес, жестко фиксированных одно относительно другого изолируюшими прокладками 4, с возможностью его вращения относительно продольной оси

5. Ось 5 укреплена в фиксаторе 6. Упругий элемент 7 расположен между фиксатором 6 и кареткой 8 координатного устройства.

Степень сжатия элемента 7 регулируется фиксатором 9. Поверхность цилиндрического тела 1 обтянута упругим покрытием 10.

Фланцы 11 зубчатых колес 2, 3 снабжены токосъемными контактами 12, которые электрически соединены с входом коммутатора 13 измерительного блока 14.

Для измерения разности потенциалов в направлении, перпендикулярном движению датчика, торцы зубцов колес 2, 3 распололожены в параллельных плоскостях по образуюшим боковых поверхностей цилиндрического тела 1 с одинаковым угловым расстоянием (фиг. 4).

Для измерения разности потенциалов в направлении движения датчика торцы зубцов колес 2, 3 расположены в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси 5;

При этом зубцы одного колеса 2 смещены относительно зубцов другого колеса 3 на половйну углового расстояния между ними (фиг. 5).

Для измерения разности потенциалов перепндйкулярно и в направлении движения датчика на одной оси 5 укреплены две пары колес 2, 3. Торцы двух средних колес (первая пара) расположены в одной плоскости, а торцы зубцов их смещены на половину углового расстояния один относительно другого. Торцы зубцов двух крайних колес (вторая пара) расположены по образуюшим боковых поверхностей в паралеелельных плоскостях (фиг. 6). Токосъем= """ные контакты первой и второй пары колес =="= йрйсоединены "электрически к первым и вторым входам коммутатора 13.

Датчик работает следующим образом.

Цилиндрическое тело 1, включающее зубчатые колеса 2, 3, изолируюшие прокладки

4 и токосъемные контакты 12, насаживают на ось 5 и закрепляют в фиксаторе 6. С помощью фиксатора 9 устанавливается степень сжатия упругого элемента 7 относительно каретки 8 координатного устройства. Токосъемные контакты 12 включаются на вход коммутатора 13 измерительного блока

14. Степень сжатия элемента 7,и материал покрытия 10 подбирают таким образом, чтобы (в -зависимости от материала, по которому передвигается датчик — электропроводящая бумага, алюминиевая фольга и т. д.) проводяШую поверхность, где создано од5 нородное электрическое поле, так что образуюшая боковой поверхности цилиндрического тела совпадает с направлением изопотенциальных линий поля. При этом сигнал с колес, торцы которых расположены по образующим, отсутствует, а с колес, торцы которых расположены в одной плоскости, имеет одинаковую величину. Для коррекции зубцы могут быть подогнуты или подпилены.

После проверки датчик переносится на модель с электрическим полем произвольной геометрической формы, где производится необходимые измерения.

Такая конструкция датчика позволяет автоматизировать его перемешение по поверхности непрочных (фольга, бумага) материалов, из которых изготовлены, например, модели для аналоговых интеграторов типа ЭГДА, или в случае проверки однородности электропроводяших материалов неразрушаюшим методом контроля.

Наибольшее преимущество описываемый датчик имеет в случае, когда электропроводяшая поверхность имеет вырезы, склеена из нескольких однородных или разно родных материалов, а измерения проводятся с переходом через места склейки.

30 Так, например, датчик позволяет в течение 4 — 6 ч получить информацию о строении электрического поля на модели типа

ЭГДА до двух квадратных метров, что при ручной установке датчика требует 2 — 3 недели труда двух операторов. Наличие такого датчика на модели типа ЭГДА позволяет непосредственно стыковать ее с ЭЦВМ, а одинаковое усилие прижима датчика увеличивает точность измерений, так как исключает субъективную ошибку оператора при

40 ручной перестановке зонда.

1. Датчик для измерения разности потенциалов на твердой электропроводяшей поверхности, содержащий контактные элементы, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса измерений, контактные элементы выполнены в виде зубчатых колес, жестко фиксированных одно относительно другого изолирующими прокладками и образующих с ними цилиндрическое тело с возможностью его врашения относительно продольной оси, закрепленной на координатном устройстве, при этом фланцы зубчатых колес снабжены токосъемными контактами.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что с целью измерения разности потенциалов в направлении движения датчика, торцы зубцов колес расположены в одной плоскости, 661424 г юг. Т фиг. 2

Cud 1 г,т моиг. 4

Л

Фиг. r

Составитель Т. Веремейкина

Редактор Л. Утехина Техред О. Луговая Корректор Н. Стен

Заказ 2442/44 Тираж 1080 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 перпендикулярной продольной оси вращения цилиндрического тела, при этом зубцы одного колеса смещены относительно зубцов другого на половину углового расстояния между ними.

3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью измерения разности потенциалов в направлении, перпендикулярном движению датчика, торцы зубцов колес расположены по образующим боковых поверхностей цилиндрического тела с одинаковым угловым расстоянием.

4. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что между осью цилиндрического тела и

5 кареткой координатного устройства установлен элемент с регулируемой степенью сжатия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 148279, кл. G 06 G 7/44, 1966.