Устройство для измерения диэлектрических характеристик электроизоляционных материалов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ даЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ в виде дисковьзх образцов, содержащее корпус из ссэединенных между собой верхнего и нижнего оснований, два измерительных электрода, закрепленную на верхнем основании подающую кассету и установленный на нижнем оснований поворотный манипулятордля переме1цения образцов, отличающеес я тем, что, с целью повышения производительности измерений, на верхнем основании установлена приемная кассета с толкателем и фиксаЛ рами образцов, зазор между подающей кассетой и нижним основанием больше толщины одного образца и меньше толщины двух образцов, манипулятор выполнен в виде закрепленного на оси шагового двигателя диска, толщина которого меньше толщины образца, кассеты и электроды установлены на равном расстоянии от центра диска, в котором на этом же расстоянии равномерно по окружности выполнены ду- § гообразные вырезы с длиной по дуге (Л не менее двух диаметров образца и шириной, равной диаметру образца. с со 05 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) G 01 N 27 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3408667/18-25 (22) 16,03.82 (46) 15.02.84. Вюл, Р б (72) Ю.В.Подгорный, A.Ê.Ïoïêîâè÷, $.A.Øàõìàòoâ и В.С.Сарапулов (53) 621.317.735(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 411527, кл. G 01 В 27/26, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 785712, кл. G 01 N 27/22, 1979 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ в виде дисковых образцов, содержащее корпус из соединенных между собой верхнего и нижнего оснований, два измерительных электрода, закрепленную на,верхнем основании подающую кассету и установленный на нижнем оснований по„„Su„„1073675 А воротный манипулятор для перемеЩения образцов, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения производительности измерений, на верхнем основании установлена приемная кассета с толкателем и фикса Ърами образцов, зазор между подающей кассетой и нижним основанием больше толщины одного образца и меньше толщины двух образцов, манипулятор выполнен в виде закрепленного на оси шагового двигателя диска, толщина которого меньше толщины образца, кассеты и электроды установлены на равном расстоянии от центра диска, в котором на этом же расстоянии равномерно по окружности выполнены ду- g гообразные вырезы с длиной по дуге не менее двух диаметров образца и шириной, равной диаметру образца.

С:

1073675

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что диаметр

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения диэлектрических характеристик электроизоляционных материалов в виде дисковь|х образ . 5 цов.

Известно устройство для измерения диэлектрических характеристик твердых диэлектриков, которое содержит корпус, изолированные электроды и индикаторное устройство. Диэлектрические характеристики определяются измерением межэлектродного расстояния в ячейке с образцом и без образца при сохранении емкости 13.

Однако производительность этого устройства вследствие измерения каждый раз по одному образцу достаточно низкая. Кроме того, полностью отсутствует автоматизация процесса измерения °

Иаиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения диэлектрических характеристик электроизоляци-. онных материалов в виде дисковых образцов, содержащее корпус из соединенных межцу собой верхнего и нижнего оснований, два измерительных электрода, закрепленную на верхнем основании подающую кассету и установ- ЗО ленный на нижнем основании поворотный манипулятор для перемещения образцов Г23.

Недостатком данной конструкции является низкая производительность 35 измерений, обусловленная цикличностью процесса измерения..устройство снабжено одной кассетой для образцов ь виде полок, которая служит как для подачи образцов, так и для gg их приема, т.е. для измерения необходимо загрузить кассету образцами, произвести измерения, освободить кассету от образцов и только после этого можно производить измерения новой партии образцов, что довольно неудобно в условиях заводских лабораторий, когда количество измеряемых в смену образцов доходит до ста штук. Кроме того, низка степень автоматизации.

Цель изобретения — повышение производительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения диэлектрических характеристик электроизоляционных материалов в виде дис- 5 ковых образцов, содержащем корпус электродов меньше ширины дугообразного выреза в диске манипулятора.

2 из соединенных между собой верхнего и нижнего оснований„ два измерительных электрода, закрепленную на верхнем основании подаяцую кассету и установленный на нижнем основании поворотный манипулятор для перемещения образцов, на верхнем основании установлена приемная кассета с толкателем и фиксаторами образцов, зазор между подающей кассетой н нижним основанием больше толщины одного образца и меньше толщины двух образцов, манипулятор выполнен в виде закрепленного на оси шагового двигателя диска, толщина которого меньше толщины образца, кассеты и электроды установлены на равном расстоянии от центра диска, ь котором на этом же расстоянии равномерно по окружности выполнены дугообразные вырезы с длиной по дуге не менее двух диаметров образца и шириной, равной диаметру образца.

Кроме того, диаметр электродов меньше ширины дугообразного выреза в диске манипулятора.

Ыа фиг. 1 представлено описывае-. мое. устройство,. общий вид; на фиг,2 разрез А-Г на фиг. .L; на фиг. 3 разрез В-Б на фиг, . ; на фиг. 4 разрез В-Б на фиг.

Верхнее основание 1„. соединенное с помощьЮ стяжек с нижним основанием 2, представляет собой корпус устройства, которое содержит два измерительных элек" ðîäà. Неподвижный измерительный потенциальный электрод 3 закрепле:. на нижнем осиo= ванин через электроизоляционную прокладку. Подвижный заземленный измерительный электрод 4 закреплен на штоке микрометрического винта 5,.

Перемещение подвижного электрода осуществляется ходовой гайкой б, соединенной через муфту с электродвигателем 7. Иежэлектродное рассто - ние отсчитывается по стандартной индикаторной головке 8. Дисковые образцы твердых диэлектриков 3 за.= гружаются в подающую кассету 10,. вы полненную в виде гильзы и закрепленную на верхнем основании таким образом, что расстояние (зазор) от кассеты до нижнего основания больше толщины одного образца и меньше толщины двух образцов.

Перемещение образцов в устройстве осуществляется поворотным манипу1073675 лятором, установленным на нижнем основании и выполненным в виде. диска 11, закрепленного на оси шагового двигателя 12, В диске 11 манипулятора, толщина которого меньше толщины образца, имеются дугообразные вырезы, ограниченные четырьмя сопрягающимися дугами, причем две из них концентрические и их центр находится на оси вращения манипулятора, радиус двух других равен радиусу образца. Длина вырезов по дуге не меньше двух диаметров образца, а ширина равна его диаметру.

Диск 11 манипулятора перемещается шаговым электродвигателем 12, подсоединенным через муфту. Диаметры электродов меньше ширины дугообразного выреза в диске 11 манипулятора. Пропущенные через электродное устройство образцы толкателем 13 выталкиваются из манипулятора в приемную кассету 14, выполненную в виде гильзы, снабженную фиксаторами образцов и установленную на верхнем основании, Толкатель 13 выполнен в виде круглого стола на центральной ножке, закреплен на нижнем основании и снабжен приводом 15 возвратнопоступательного движения. Крайнее нижнее положение толкателя находится на уровне нижнего основания, а 30 крайнее верхнее положение выше фиксаторов приемной кассеты. Для предохранения от геэрекоса образцов диаметр стола составляет 0,5-0,8 диаметра образца. 35

Все устройство выполнено таким образом, что геометрические центры вырезов манипулятора, подающей и приемной кассет и электродов находятся на одинаковом расстоянии от 4О центра диска 11 манипулятора, а электроды и подающая и приемная кассеты разнесены друг от друга на 120 .

Такая конструкция обеспечивает загрузку в подающую кассету партии образцов, их измерение и выгрузку в приемную кассету, причем во время измерения можно добавлять образцы в подающую кассету, а пропущенные через электродную систему образ цы вынимать из приемной кассеты без прерывания процесса измерения. Следствием этого является повышение производительности измерений характеристик образцов твердых диэлектри- 55 ков.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Партия образцов загружается в подающую кассету, при этом манипуля- 6Q тор установлен таким образом, что под подающей кассетой находится задний участок одного иэ окон, и нижний образец опускается через окно манипулятора на нижнее основание корпуса, а второй снизу образец лежит на нижнем и так далее. Далее манипулятор о поворачивается на 60, при этом образец, захваченный манипулятором, скользит по нижнему основанию, а следующий образец за счет того, что расстояние о-. нижней кромки подающей кассеты до нижнего основания меньше толщины двух образцов, скользит сначала по нижнему образцу.и далее за счет того, что толщина диска 11 манипулятора меньше толщины образца, второй образец скользит по верхней плоскости диска 11 манипулятора, упираясь в стенку подающей кассеты, и далее проваливается в следукщее окно манипулятора. При этом благодаря тому, что диаметр электрода меньше ширины дугообразного выреза в диске 11, отсутствует необходимость точного разме- щения образца в межэлектродном пространстве. Далее манипулятор проворачивается еще на 60, при этом первый образец попадает в межэлектродное пространство, и вращением ходовой гайки подвижный электрод опускается до соприкосновения с образцом, измеряется межэлектродное расстояние 1, запоминается емкость С и подвижный электрод поднимается в верхнее положение, а следукщий образец за счет того, что окно выполнено указанным образом, лежит неподвижно на нижнем основании. Затем манипулятор поворачивается еще на 60, при этом первый образец выходит из межэлектродного пространства, второй выталкивается из подающей кассеты, третий сначала скользит по верхней поверхности второго образца, затем по верхней поверхности манипулятора и далее проваливается в его следующее окно, а передняя часть окна манипулятора, где находится второй образец, устанавливается между электродами, перемещением подвижного электрода устанавливается емкость, равная запомненной, измеряется межэлектродное расстояние t и подвижный электрод поднимается в верхнее положение. При этом за счет того, что диаметр электрода меньше диаметра образца, равного ширине выреза в диске 11, краевая емкость электродной системы, образованная силовыми линиями электромагнитного поля на краю электрода, не зависит ни от положения, ни от материала манипулятора. Это, в свою очередь, обеспечивает точность измерения диэлектрических характеристик исследуемых образцов. Далее манипулятор снова поворачивается на 60О, при этом в подающей кассете и электродах производят. ся действия, аналогичные описанным, а первый образец останавливается на толкателе под приемной кассетой, толкатель приводом поднимается в край1073675 нее верхнее пбложение, первый образец, раздвигая подпружиненные фикса торы, выталкивается из манипулятора в приемную кассету и тожкатель возвращается в нижнее положение на уровень нижнего основания. Следующие операции аналогичны описанным. расчет диэлектрической проницаемости .образца. производится по известной формуле.

Снабжение устройства приемной кас- о сетой с фиксаторами и толкателем, выполнение манипулятора с разномерно размещенными вырезамй в его диске и установка подающей кассеты на расстоянии, большем одной толщины и меньшем двух толщин образца от нижнего основания, обеспечивает непрерывный процесс измерения диэлектри ческих характеристик дисковых образцов твердых диэлектриков.

А -4

Выполнение окон манипулятора описанной формы обеспечивает измерение пустой электродной системы непосредственно после измерения каждого образца, что за счет исключения влияния нестабильности электрйческой измерительной системы, позволяет повысить точность измерения диэлектрических характеристик, Техническое преимущество предлагаемого устрояства перед известным заключается в более высокой производительности измерений, оно обеспечивает измерение 80-100 образцов в смену, т.е. в 4-5 раз больше, чем известная ячейка. Кроме того, данное устройство, дополненное несложной электронной схемой управления, обеспечивает полностью автоматичес= кое (без вмешательства оператора) измерение партии образцов.

Составитель В.Екаев

Редактор Л.алексеенко Техред И,Метелева Корректор И.Эрдейи

Заказ 321/43 . Тираж 823 Подписное

ВЯИИПК Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4