Устройство для измерения диэлектрических параметров материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК зы 6 01 М 27/2 ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ йФ Й 1 Д СР 00 3 11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ульяновский политехнический институт (53) 551.508.7 (088.8)(56) . Агейкин Д. И., Костина Е. И. и др. Датчики систем контроля и регулирования, М., Машиностроение, 1965, с. 928,2, Авторское свидетельство СССР287184, кл. 6 01 К 27/26, 1970 (прототип). (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТ,ЯО 1087862 А РОВ МАТЕРИАЛОВ, содержагцее генератор пилообразного напряжения, счетчик импульсов и измерительный конденсатор с об кладками, отличающееся тем, что, с целгио упрощения и повышения его надежности, об. кладки конденсатора выполнены трапецецдальными, на одну из которых последова. тельно нанесены первая изоляционная пленка, вторая изоляционная пленка, снабжен ная токосъемными зондами, контактирую шими с ферромагнитной пленкой и соединенными между собой напыленными проводниками, расположенными вдоль оси симметрии обкладок.11 зобретснис относится к измерительной технике и может быть использовано в част 4 ности, в качестве первичного преобразователя и автоматизированных системах неразруиакшего контроля качества немегаллических материалов.Известно устройстве для имерения параметров неметаллических материалов, например диэлектрической проницаемости, тангенса угла потерь и других в котором конт 10 ролирусмаи материал помещается между обк алками измерительного конденсатора, иклкчс нного и различные измерительные цени 1.Однако известное устройство обладает иогрешностьк измерений,Наиболее близким техническим решениемк изобретению является устройство, содержагцее генератор пилообразного напряжения, счетчик импульсов и измерительный конденсатор с обкладками 2.Однако наличие аналого-цифрового преобразователя и перечисленных электронныхблоков усложняет конструкцию устройства,снижает его надежность.Целью изобретения является упрощениеконструкции и повышение его надежности.Цель достигается тем, что в устройстве 25 для измерения диэлектрических параметров материалов, содержащем генератор пилообразного напряжения, счетчик импульсов и измерительный конденсатор, обкладки конденсатора выполнены трапецейдальными, на одну из которых последовательно нанесены первая изоляционная пленка, вторая изоляционная пленка, снабженная токосъемными зондами, контактируюгцими с ферромагнитной пленкой и соединенными между собой напыленными проводниками, расположенными вдоль оси симметрии обкладок,30 35 Ферромагнитная пленка выполнена из материала с прямоугольной петлей гистерезис (1 Г 1, причем ось легкого намагни. чивания пленки перпендикулярна оси симметрии обкладок, а токосъемные зонды расположены вдоль оси симметрии обкладок.На фиг. 1 схематически изображено пред 40 чагаемос устройство; на фиг. 2 - то же,вид сверху.На верхнкж токопроводяшую обкладкуизмерительного конденсатора нанесены 45пленки: изоляционная 2, ферромагнитная 3и изоляционная 4 с отверстиями под токосъехн ьп зонды 5 и напыленными проводниками 6. Напряжение переменного тока подводится к входным клеммам 7 и 8, а напыленные проводники подсоединены к выводам9 и 10,Устройство работает следующим образом,Контролируемый материал 11, напримердиэлектрическая пленка, помещается междуобкладками измерительного конденсатора. 55При подаче напряжения к клеммам 7 и 8между обкладками 1, образующими измерительный конденсат, протекает ток, величина которого зависит от емкостного сопротивления, являющегося функцией параметров контролируемого материала: его толщины, диэлектрической проницаемости, влажности. Протекание тока по обкладкам приводит к появлсник магнитного поля, напряженность которого Н, должна превышать величину коэрцитивной силы Н, ферромагнитной пленки 3 для образования в ней управляемой подвижной доменной стенки. Г 1 еременная плотность тока по сечению обкладок сопровождается появлением градиента напряженности угад Н, направленного вдоль оси симметри и обкл адок и обеспечи в аюшего управляемое движение границы. Движение стенки осуществляется до тех пор, пока Н,Н н, При пересечении подвижной доменной стенкой токосъемных зондов в них появляются электрические импульсы, полярность которых зависит от направления перемагничивания, а число определяется площадью перемагниченного участка пленки и дискретностью зондов.При изменении характеристик контролируемого материала (диэлектрической про. ницаемости, толщины пленки, влажности) и постоянной амплитуде подаваемого напряжения изменяется плошадь перемагниченного участка, а следовательно, и количество импульсов, снимаемых с выводов 9 и 1 О.Таким образом, по количеству импульсов можно судить о свойствах контролируемого материала.При непрерывнном перемещении контролируемого материала (пленки) между обкладками измерительного конденсатора снимаемые импульсы с выводов 9 и 10 целесообразно передавать в микропроцессоры или ЭЦВМ для дальнейшей обработки или в соответствующий цифровой индикатор,Трапецеидальное выполнение обкладок конденсатора необходимо для создания градиента поля, обеспечивающего управляемое движение подвижной стенки в пленке.Существенность последовательности нанесения слоев; 1-м слой необходим для изоляции токопроводяшего основания обкладки конденсатора от 2-го ферромагнитного слоя, а 3-й - для изоляции токосъемных проводников и ферромагнитной пленки. Толщина изоляционных слоев выбрана в пределах 0,084 - О, мкм, при этих значениях исключается вероятность пробоя. Толшина ферромагнитной пленки выбрана, исходя из условия постоянства коэрцитивной силы пленки при незначительном технологическом разбросе толгцин б =- 0,13 - 0,3 мкм, В этом интервале Нс = сопв 1.Предлагаемое устройство обладает по сравнению с базовым выходным сигналом в виде число-импульсного кода, что позволяет сопрягать его с цифровыми вычислительными машинами, минуя промежуточные уст1087862 Составитель А. 11 латоехред И. Вересираж 823ственного комитетаобретений и открыт- 35, Раушская набг. Ужгород, ул. П колайчук едактор И. аказ 2648/3 ВНИИПИ Госудапо делам из113035, Москва, Ж Филиал ППП Патент 3ройства. Это может Оыть полезным при использовании устройства в виде первичного преобразователя в автоматизированных системах неразрушаемого контроля качества неметаллических материалов и позволяет ускорить пронесс котроля, говысить ч , качество. Кроче того, иредла аемгегройство имеет простую надежную конструкцию технологично, отличается невысокой себестои мастью. ваКорректор О. БилПодписноеСССРийд. 4/5роектная, 4