Устройство для возбуждения и измерения электризации неметаллических материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 0% ОИ 51) К 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИС ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7/24-2182 85. Бюл. Р 4 туолис ут физики АН 7.7 (088,8) рское свидет кл. 001 К 29 кое сивдетел л. С 01 К 29 итС льство ССС 12, 1968. ство СССР 12, 1972.(54)(57 НИЯ И И ЛИЧЕС пус, в для кре ния ста нием р 1, УСТРОЙ МЕРЕНИЯ ЭЛ КИХ МАТЕРИАЛОотором уст ления обра ического э сположеннь СТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕЕКТРИЗАЦИИ НЕМЕТАЛВ, содержащее корановлены основание зца, узел возбужде- лектричества трей напротив образ(21) 34253(56) 1.Авт9 328392,2,АвторР 436299,цап приспособление для взаимного перемещения узла возбуждения и образца и преобразователь электростатического поля соединенный с изме 1 рительным прибором, о т л и ч а ю - щ е е с я . тем что, с целью интенсификации процесса тречия при механическом возбуждении предельных уровней электризации неметаллических материалов, в корпусе дополнительно установлен вибратор, рабочая часть которого сопряжена с упомянутым основанием.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что основание для крепления образца установлено наупругих опорах, прикрепленных к корпусу.1137413 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для возбуждения и измерения степени электризации неметаллических материалов в условиях, 5когда требуется установить предельно допустимые нормы электризациинеметаллических материалов.Известно устройство для исследования электростатических характерис 10тик неметаллических материалов поддействием трения, содержащее возбуждающий элемент в виде узла трения,который установлен с возможностьюприжима к образцу, приспособление 15дтттт, взаимного перемещенпя узла третгтя т образца, измеритель зарядов,.одтслклеттптй между съемником зарядови емкостью, которая подбирается ва:тсдом конкретном случаеИзвестное устройство непригоднодля т,ттявлеттия предельных уровнейэпетстрттзатттти, так как интенсттфитсацпя процесса трения (возбуждениястатического электричества) может 25бьггь произведена только за счет уве-лтления рабочего давления между образцом и элементом трения. Устройство обладает также невысокой точностью оценки электризации неметаллических материалов, так как последняязависит от номинала подбираемых емкостей,Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для возбужденияи измерения электризации неметалли- .Фческих материалов, содержащее приспособление для крепления образца,возбуждающий элемент в виде узлатрения, сттстему обеспечения возвратно-поступательного относительногодвттжеттия возбуждающего элемента иобразца. и систему регистрации заряда,возбуждетьного на поверхности образца 2,Недостатком данттого устройстваявляется невозможность интенсисттикацип процесса трения в области незпа- .чительных давлений (по нормали), а 50также исключения паразитных эсрйектов сглаживания и "прививания" продуктов деструкции в области элементатренин. Устройство не содержит также нейтрализаторов статического 55электричестваЦель изобретения - интенсификацияпроцесса трения при механическом 2возбуждении предельных уровне." электризации неметаллических материалов.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, в котором установлены основание для крепления образца, узел возбуждения статического электричест ва трением, расположенный напротив образца, приспособление для взаимного перемещения узла возбуждения и образца и преобразователь электростатического поля, соединенный с измерительным прибором, в корпусе дополнительно установлен вибратор, рабочая часть которого сопряжена с упомянутым основанием.Кроме того, основание для крепления образца установлено на упругих опорах, пртттсреплеттттьдс тс корпусу.На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого устройства", па Фиг. 2 то же, вид сверху,Устройство содержит основание 1 (корпус не показан), на котором с помощью Аиксаторов 2 и 3 крепится исследуемый образец 4. Основание 1 установлено на упругих опорах 5, которые жестко прикреплены к корпусу 6вибратора, атстивньтй элемент 7 которо" го непосредственно сопряжен с основанием 1. Во внутренней части корпуса 6 установлен электромеханическиивозбудитель 8 вибрации. Корпус 9 узла возбуждения статитеского электричества трением посредством шарнира10 через промежуточный элемент 11соединен с приводом 12 приспособлениядля взаимного перемещения узла возбуждения и образца (показан условно).На корпусе 9 в головных его частяхпо направлению возвратно-поступательного движения соответственно установлены два преобразователя 13 и 14электростатического поля. Преобразователи 13 и 14 представляют собойметаллические пластины, активированные радиоактивным изотопом, они электрически изолированы от корпуса 9 иподключены к измерительному прибору15 электростатического поля, В нижнейчасти корпуса 9 закреплен глоскийэлемент 16 трения, который в зависимости от поставленной задачи можетбыть выполнен в виде двух цилиндрических роликов, установленных на подшипниках. При таком варианте исполнения устройства возбуждение статического электричества происходит в ре1137413 Фиг,2 зультате процесса трения-качения.Преобразователи 13 и 14 выполняютодновременно и Функции нейтрализато-,ра статического электричества,Устройство Функционирует следую щим образом.. После закрепления на основании 1исследуемого образца 4 с помощьюФиксаторов 2 и 3 на привод 12 и возбудитель 8 вибрации подается электро 1 Опитание, Вследствие этого активныйэлемент 7 приводит в состояние вибрации основание 1 с образцом 4 по горизонтали, т. е. по направлению перемещения возбудителя 8. Одновременно 15по поверхности образца 4 возвратнопоступательно движется корпус 9.При этом на поверхности образца 4возникает электростатический заряд.При каждом холостом цикле возвратно- Опоступательного движения, т.е. когдаэлемент 16 движется в правую сторону,остаточный заряд нейтрализуется, апри рабочем, когда элемент 16 движется в левую сторону, преобразователь щ13 воспринимает возбужденный электростатический заряд, который измеряется прибором 15.Таким образом, процесс тренияскольжения, который происходит нафоне сопутствующей вибрации, а следовательно, и электризация образца всильной степени интенсифицируется,Это происходит вследствие уплотнения, гибких статических и матричных струк.35тур, что в свою очередь увеличиваетплощадь соприкосновения поверхностиобразца 4 с рабочей поверхностьюэлемента трения 16, Указанное обстоятельство имеет исключительное практи 4 уческое значение, особенно в случаеобразцов с ворсистой поверхностнойструктурой, при исследовании которых на предмет электризации сопутст. вующая вибрация не только уплотняет поверхность трения-возбуждения, но также в значительной степени исключает эффект прививания полимера к поверхности элемента трения (возбуждения), Это возможно за счет эффекта проникновения продуктов деструкции полимеров в зоны поверхностных дефектов элемента трения, вследствие чего поверхность электрода пластифицируется и, следовательно, меняются его характеристики.Наряду со значительным ослаблением процесса "прививания" сопутствующая вибрация образца при возвратно- поступательном движении элемента трения исключает также эффект продольного сглаживания поверхностных структур образца. Это происходит вследствие того, что процесс вибрации в реальной техническоч системе является асимметричным и в локальных поверхностных зонах образца (микроэлементах поверхности) подчиняется статическим закономерностям хаотичес. кого движения.Использование изобретения позволяет выявить предельно допустимые нормы электризации в условиях, близких к эксплуатационным, повысить статистическуЮ достоверность полученных результатов. При этом учитывается то, что стабилизация .и стандартизация условий возбуждения статического электричества является неотъем лемой частью процесса измерения электризации неметаллических материалов в целом,так как процесс рассеяния заряда в объеме большинства технических неметаллических материалов происходит в течение долисекунды (т.е, процесс возбуждения иизмерения статического электричестваявляется непрерывной Функцие времещ,в