Способ неразрушающего контроля электрического поля в твердых диэлектриках

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»890274 (63 ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Зак алеко 11.02.80 (21) 2877401/1821 с присоединением заявки .%— (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 R 29/24

Государственный комитет по делам изобретении н открытий

Опубликовано 15.12 81 Бюллетень Рй 4б

Дата опубликования описания 15.12.81 (53) Уд К 681 17 (088,8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Розно и В. В. Громов с- .

Ордена Трудового Красного Знамени инсти физической химии AH СССР D5pg (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ТВЕРДЫХ

ДИЭЛЕКТРИКАХ

Изобретение относится к технике измерения"» электрических полей в твердых диэлектрических материалах и может быть использовано в радиотехнической и радиоэлектронной промышленности, а также в научно-исследовательских и заводских лабораториях для неразрушающего контроля внутренних электростатических полей в диэлектриках.

Известно несколько способов измерения величины и распределения внутренних полей в твердых диэлектрических материалах: оптические (1), зондовые (термические), радиационные (2) .

Недостатки указанных способов следующие.

Оптические способы применимы лишь к прозрачным материалам и малочувствительны, зон15 довые предусматривают разрушение исследуемого объекта, радиационные громоздки как аппаратурно, так и в отношении обработки результатов определений, помимо этого в процессе

20 измерений искажается первоначальное распреде ление поля. Кроме того, общим недостатком всех перечисленных способов является большая длительность измерений и невозможность прямого наблюдения распределения электростатического поля в образцах (все измерения косвенные).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения распределения электрического поля на поверхности заряженного образца, реализованный в устройстве для преобразования поверхностного заряда в электрический сигнал. В этом способе по измерительному электроду, помещенному над образцом, "пробегает" импульс деформации, что позволяет сканировать распределение электрического поля на поверхности (3).

Однако этот способ не дает никакой информации о распределении электрического поля в объеме заряженного образца.

Целью изобретения является измерение распределения и величины электрического поля в объеме образца и повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу неразрушающего контроля электрического поля в твердых диэлектриках, включающемуся в воздействии импульса деформации на один из электродов и получении электрического сигнала, характеризующего распределе890274

Составитель И. Савенко

Техред Т.Маточка Корректор Н. Степ

Редактор О. Персиянцева

Заказ 10962/72 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП11 "Патент". т. Ужгород. ул. Проектная, 4 ние электрического поля объекта контроля, в качестве электрода, на который воздейстгуют импульсом деформации, используют один из двух электродов, полностью закрывающих торцы образца, между которыми расположен объект контроля, причем в качестве импульса деформации выбран монополярный импульс деформации с шириной 3.10 -1 ° 10 т с и величиной деформации 10 — 10 б, а электричес кий сигнал, характеризующий распределение электрического поля в объеме контроля, снимают с противоположного электрода.

Предла.аемый способ основан на том, что бегущая через образец звуковая волна индуцирует и измерительном электроде электрический сигнал, величина которого однозначно соответствует значению напряженности электригеского поля в деформированной области объема исследуемого образца, т.е. импульс деформации сканирует распределение электрического поля.

Электрический сигнал, возникающий в измерительном электроде после усиления, регистрируют, например, осциллографически. Импульс деформации с шириной 3 10 — 10 бc и величиной деформации dU(X) /dx = 10 — 10,где Ц1 смещение, можно создать электростриктером или иным путем. Нижний предел значения ширин@ импульса деформации определяется современными техническими возможностями, а верхний предел — необходимым разрешением, которое для различных материалов изменяется от 0,5 -10 4 до 1 ° 10 м. Величина деформации лимитируется механической прочностью образцов и чувствительностью, Абсолютное значение напряженности поля измеряется по эталонным образцам, заряженным от внешних источников до известных значений напряженности поля. Минимальная толщина образцов 10 — 10 м, ее значение определяется разрешением предлагаемого способа и должно превышать разрешение в 2 — 3 раза. Максимальная толщина зависит от степени поглощения звука в исследуемом материале и для твердых диэлектриков практически не ограничена. Чувствительность по напряженности поля 1 .10 В/м.

Преимущество предлагаемого способа, по сравнению с известными, состоит в быстром получении прямой и количественной информации о распределении электрического поля в объеме твердых диэлектриков, как в прозрач10 ных, так и в непрозрачных без их разрушения.

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля электрического поля в твердых диэлектриках, заключающийся в воздействии импульса деформации на один из электродов и получении электрического сигнала, характеризующего распределение электрического поля объекта контроля, отличающийся тем, что, с цельк измерения распределения и величины поля в объеме образца и повышения быстродействия, в качестве электрода, на который воздействуют импульсом деформации, используют олин из двух электродов, полчостью закрывающих торцы образца, между которыми расположен объект контроля, причем в качестве импульса деформации выбран монополярный импульс деформации с шириной 3 10 — 1 ° 10 с и величиной деформации 10 — 10 6, а электрический

30 сигнал, характеризующий распределение электри ческого поля в объеме объекта контроля, снимают с противоположного электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

33 1. Акишин Л, И. и др, Известия Вузов. — "Физика", F 11, с. 99, 1974.

2. Дергобузов К. А. и др. Радиационная диагностика электрических потенциалов. М., "Атомиздат", 1978.

40 3, Авторское свидетельство СССР М 613829, кл. G 01 R 29/24, 1978 (прототип).