Способ бесконтактного измерения линейных размеров

51401 В 13/02 ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ ЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТВУ оков, А. Г. К удового Краси ханики и опктрические изин, - М - Л.: Р 10 300748 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Ленинградский ордена Трго Знамени институт точной мтики(54) (57) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ, заключающийся в создании электростатического поля между двумя электродами, измерении параметра коронного разряда между электродами и определении размеров по этому параметру, о т. л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, надежности и точности измерений, в первый электрод подают под давлением токопроводяшую жидкость и формируют мениск заданной кривизны, повышают напряжение поля между мениском и вторым электродом до искрового пробоя, после чего напряжение поддерживают постоянным и регистрируют частоту коронных разрядов, Я по которой определяют измеряемый линейный . размер,1173Изобретение относится к измерительной тех. нике и может быть использовано для иэмере. ния линейных размеров или деформаций.Целью изобретения является повышение быстродействии, надежности и точности при измерении линейных размеров или деформа- ШЙ.На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 2 и 3 экспериментальные зависимости.0Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит два электрода, первый иэ которых выполнен в виде капиллярной трубки 1, а второй - в виде пластины 2, Капиллярная трубка 1 может быть проводя щей или диэлектрической, например металли. ческой или стеклянной с торцом, перпендикулярным оси. Для повышения точности и надежности работы торец должен обладать хорошей смачиваемостью, что достигается, э 0 например, его шероховатостью, а внешняя цилиндрическая поверхность - плохой смачиваемостью, что достигается с помощью полирования или покрытием водоотталкивающим слоем. Устройство включает также регу. 25 лируемый высоковольтный источник 3 питания постоянного тока и регистрирующий прибор,4, в качестве которого может быть применен частотомер.Подавая в капилляриую трубку 1 токопровог дящую жидкость, на ее торце формируют мениск 5, который из-за равенства гидростатического и лаплассовского давлений находится в покое. Размер мениска зависит от гидроста. тического давления, которое выбирается в диапазоне, указанном на фиг. 3. На мениск 535 гюдают высокое постояннбе напряжение(фиг. Зб), и впромежутке между мениском 5 и электродом 2 создается резконеоднородное электрическое поле, Под действием электростати.40 ческой индукции на мениске 5 наводится по. верхностный заряд с максимальной плотностью у вершины. Электрическая сила нарушает положение б равновесия мениска 5 и вытягивает его в конус. При этом возрастает кривизна, 45 мениска 5, уменьшается межэлектродное рас 184 2стояние Ь, что вызываег увеличениенапряженности электрического поля до началь. , ной напряженности коронирования. В результате возникает коронный разряд.Мениск 5 под действием лаплассовского дав.пения, достигшего максимального значения,стремится минимизировать свою поверхностную потенциальную энергию и устремляется кположению равновесия, достигая предельногоположения 7. Начинаются периодические коле.бания мениска 5 с образованием коронныхразрядов на каждый период беэ каплеобразова.ния. Процесс имеет высокочастотный стабильный характер.При достижении положения б между мениском 5 и электродом 2 происходит коронныйразряд, который регистрируют частотомером 4.Возможен также фотоэлектрический способрегистрации частоты коронных разрядов поимпульсному свечению, а также по звуку,сопровождаемому этот процесс, При определенных сочетаниях напряжения О, давления Ри зазора и с вершиньг колеблющегося менискапри каждом колебании отрываются заряженные капли, которые пролетают через отверстие8 в пластине 2, Эти капли можно фиксироватьна подвижной ленте, используя в качествежидкости чернила. По количеству капель наединице длины бумаги определяют зазор 1На фиг. 2 показаны характерные фазыавтоколебаний мениска воды при диаметретрубки с 1 = 0,45 мм, Ь = 5 мм, О = 3,9 кВ,Р= 2,б кПа;На фиг, Зв показана экспериментально полу.ченная линейная зависимость частоты автоколебаний мениска от изменения зазора 11 междуэлектродами.Так как в качестве коронирующего электрода используется мениск жидкости, исключены подгорание, эрозия, нагрев трубки, чтообеспечивает повышение надежности и точностиизмерения.Быстродействие измерений по предложенномуспособу возрастает в несколько раз, поскольку.частота коронных импульсов достигаетд 3 кГц и более.11173184 О,В 7 Па О Й,ММ б Составитель В.ТехредЛ.Микеш в едактор И. Цитки Корректо бручар каз 5038/3 сно пиал ППП "Патент", г д, ул. Проектн Тираж 651 1 НИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4