Способ прецизионного измерения контактной разности потенциалов при помощи статического конденсатора

 

Изобретение относится к методам измерения контактной разности потенциалов и может быть использовано для контроля качества поверхностного слоя металла деталей и машин. Целью изобретения является повышение чувствительности измерения при одновременном сокращении времени измерений. Способ осуществляется при помощи статического конденсатора, одной обкладкой которого являются контролируемое изделие и второй подвижный измерительный электрод, фиксируемый на определенном расстоянии от изделия. Фиксахдию электрода осуществляют при помощи диэлектрической пластины из твердого диэлектрика заданной толщины и диэлектрической проницаемости. Пластину устанавливают между контролируемым изделием и измерительным электродом, поддерживая при этом , постоянными усилие прижима и температуру в конденсаторе. 1 ил. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 G 01 N 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ r» 3r nate

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ H ОТКРЫТИЙ (21) 3842068/40-25 (22) 07.01.85 (46) 23.05.87. Бюл. У 19 (72) Э.А.Кочаров и А.А.Санников (53) 543.25 (088.8) (56) Кочаров Э.А..Измерение работы выхода электрона в нестационарных средах методом контактной разности потенциалов с вибрирующим электродом. — В сб.: Электронная эмиссия и ее применение. Свердловск, Изд-во

УПИ, 1979, с. 157-161.

Черепин В.Т. и Васильев М.А. Методы и приборы для анализа поверхности материалов. Справочник. - К.: Наукова думка, 1982, с.35. (54). СПОСОБ ПРЕЦИЗИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ

КОНТАКТНОЙ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАПОВ ПРИ

ПОМОЩИ СТАТИЧЕСКОГО КОНДЕНСАТОРА (57) Изобретение относится к методам измерения контактной разности потенциалов и может быть использовано для контроля качества поверхностного слоя металла деталей и машин. Целью изобретения является повышение чувствительности измерения при одновременном сокращении времени измерений.

Способ осуществляется при помощи статического конденсатора, одной обкладкой которого являются контролируемое изделие и второй подвижный измерительный электрод, фиксируемый на определенном расстоянии от изделия.

Фиксацию электрода осуществляют при помощи диэлектрической. пластины из твердого диэлектрика заданной толщины и диэлектрической проницаемости.

Пластину устанавливают между контролируемым иэделием и измерительным электродом, поддерживая при этом постоянными усилие прижима и температуру в конденсаторе. 1 ил.

1312464 (2) /Ъ

"и м

К вх (3) где К

Изобретение относится к конденсаторным способам измерения контактной разности потенциалов (КРП), применяемым при исследованиях в области физики твердого тела, электрохимии, физической химии, электроники, в физическом металловедении, преимущественно в области физики, химии и механики поверхности материалов, и может быть использовано для контроля качества поверхностного слоя ответственных деталей машин и приборов в процессе их производства, эксплуатации и ремонта.

Целью изобретения является сокращение времени измерений и повышение чувствительности способа при локальных измерениях.

Способ прецизионного измерения контактной разности потенциалов осуществляется при помощи статического конденсатора, одной обкладкой которого является контролируемое изделие, второй — подвижный измерительный электрод. Статический конденсатор экранирован для устранения влияния электрических полей.

Операции измерения осуществляются следующим образом.

На исследуемую деталь устанавливают вплотную к поверхности пластину из твердого диэлектрика заданной толщины (d) и диэлектрической проницаемости (бд).

Ппастину прижимают измерительным электродом, причем за время измерения контролируют и добиваются постоII>«Tíà усилия прижима и температуры.

Таким образом, измерительный электрод зафиксирован на определенном расстоянии от поверхности исследуемого объекта.

Измеряют кбнтактную разность потенциалов с помощью регистратора (электрометрический вольтметр).

Повышение чувствительности осуществляется использованием диэлектрической пластины с прецизионным заданием ее толщины (d) и диэлектрической проницаемостью (Яд), отвечающих соотношению

К (1) Пн постоянный коэффициент; заданная чувствительность регистратора; площадь измерительного электрода;

U„- минимальное значение в диапазоне измеряемых разностей потенциала.

Выражение (i) получается в результате решения электростатической задачи, связывающей напряжение на выходе статического конденсатора U с, его геометрическими размерами и параметрами регистратора

Пн с а

"< —;= -с1 в» )

"изм с. где ь „ „=

15 К℠— входное сопротивление регистратора при U = U

На чертеже изображена схема устройства, реализующая предлагаемый способ.

Устройство содержит подвижный измерительный электрод 1, исследуемую деталь 2, пружину 3 электрода, электростатический экран 4, подвижный конструктив 5, диэлектрическую пластину 6, регистратор 7, измеритель 8 температуры с первичным преобразователем 9.

Исследуемую деталь 2 и измерительный электрод 1 располагают друг против друга в экранированном корпусе, 35 Помещают между деталью 2 и электродом 1 диэлектрическую пластину 6 фиксированной толщины. Перемещают конструктив 5 до фиксации с деталью 2.При этом обеспечивается постоянство при40 жимного усилия пружины 3 во всех сериях с использованием пластины 6 размера d (при изменении размера d усилие будет также стабильное, но иное).

Электрический сигнал поступает на

45 регистратор 7. Температура контролируется измерителем 8 с первичным преобразователем 9, Результаты измерений считаются достоверными, если температурные изменения не превышают

50 значений выбранных за допустимые

Формула изобретения

Способ прецизионного измерения

55 контактной разности потенциалов при помощи статического конденсатора,заключающийся в том, что измерительный электрод фиксируют на определенном расстоянии от поверхности исследуеonминимальное значение в диапазоне измеряемых разностей потенциала; площадь измерительного электрода; заданная чувствительность регистратора; постоянный коэффициент.

Составитель Ю. Коршунов

Редактор Г, Волкова Техред M. Ходанич Корректор О.Тигор

Заказ 1966/42 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

3 1312464 4 мого объекта и производят измерение электрическую проницаемость Яц контактной разности потенциалов, ределяют из условия отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерений à Ц и повышения чувствительности при ло- с1 S U и кальных измерениях, пластину из твердого диэлектрика с постоянной диэлек- где U трической проницаемостью прижимают к исследуемой поверхности измерительным электродом, причем одновременно 10 S поддерживают постоянную температуру в конденсаторе и усилие прижимного U измерительного электрода, а толщину диэлектрической пластины d и ее ди- К