Устройство для контроля качества пьезокварца

ЮЗ СОВЕТСКИ ИАЛИСТИЧЕС ПУБЛИК 6 68 1 й 29/2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН У СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОР ор- таОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ РИ ГКНТ СССР(71 Нижегородский научно-исследовательф ский приборостроительный институт(56) ТУ-ОД 0.338.044 ТУ, Кварц искусственный пьезоэлектрический однородный в виде секций из кристаллов и блоков. Введ.01.01.78. Б,М.Министерство геологии СССР, 1977, 47 е, группа Э 12. СССР.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПЪЕЗОКВАРЦА(57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использоИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контролякачества пьезокварца для прецизионныхкварцевых резонаторов,Цель изобретения - повышение производительности контроля качества пьеэокварца,На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство включает термокамеру 1, систему 2 регулировки температуры, электроды 3, контролируемый образец пьезокварца4, термопару 5, первый источник 6 опорногонапряжения, второй источник 7 опорногонапряжения, резистивный делитель 8 напряжения, вольтметр 9, измеритель 10 тангенса угла диэлектоических потерь, первыйрегистр 11, второй регистр 12, аналоговыйкомпаратор 13, цифровой компаратор 14,тактовый генератор 15, О-триггер 16, первано для контроля качества пьеэокварца в технологическом процессе, Цель изобрете ния - повышение производительности кон троля качества, Устройство для контроля качества пьезокварца содержит термокаме ру с электродами и термопарой, систему терморегулирования, источники опорного .напряжения, аналоговый и цифровой компараторы, регистры, коммутаторы, измеритель тангенса угла диэлектрических потерь тактовый генератор, делитель напряжения триггер, формирователи импульсов, Повы шение производительности достигается за счет полной автоматизации процесса контроля. 1 ил,вый формирователь 17 импульсов, второй формирователь 18 импульсов, третий ф мирователь 19 импульсов, первый комму тор 20, второй коммутатор 21.Устройство работает следующим образом.Нагреватель термокамеры 1 через систему 2 регулировки температуры и второй коммутатор 21 подключают к электрической сети и контролируемый образец пьезокварца 4, заключенный между электродами 3, начинает нагреваться. При этом уровень подводимой мощности должен обеспечить возможность достижения в термокамере температуры 400 - 450 С, а порог срабатывания аналогового компаратора 13 - соответствовать температуре 150 С, Первое требование выполняется с помощью системы регулировки температуры, второе - посредством регулировки второго источника 7 опорного напряжения.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Когда температура электродов достига- ет 150 С, аналоговый компаратор 13 выра. батывает перепад напряжения, по которому первый коммутатор 20 запускает тактовый генератор 15, Сигналы последнего поступают на вход внешнего запуска измерителя 10 тангенса угла диэлектрических потерь, По каждому из этих сигналов производится автоматическое измерение тцд, величина которого выводится на информационные выходы в цифровом коде, откуда поступает на информационные входы регистров 11 и 12. Соответствующие сигналы об окончании измерения с выхода управления поступают на вход синхронизации О-триггера 16, работающего в счетном режиме, Этот триггер делит частоту следования входных сигналов на 2, С его прямого выхода последовательность импульсов типа меандра поступает на вход первого формирователя 17, а с инвесного выхода - на вход второ о формирова. теля 18. В том и в другом случае формирование осуществляется по фронту входных сигналов, В результате на выход первого формирователя поступает последовательность коротких сигналов, смещенная по времени относительно аналогичной последовательности сигналов с второго формирователя на один такт частоты следования сигналов на входе синхронизации О-триггера. Первая последовательность сигналов служит для управления первым регистром 11, вторая -для управления вторым регистром 12. Таким образом, во второй регистр записывается текущее значение 19 д, в первый регистр предшествующее, Цифровой компаратор 14 сравнивает их между собой.С ростом температуры тцд вначале увеличивается, а затем, по достижении максимума, уменьшается, Как только текущее значение тдд оказывается меньше предшествующего, на выходе цифрового компаратора 14 вырабатывается перепад напряжения, по которому третий формирователь 19 вырабатывает сигнал, предназначенный для одноразового запуска вольтметра 9, а второй коммутатор 21 отключает систему регулировки температуры от электрической сети, прекращая, тем, самым, нагрев контролируемого образца пьезокварца, В этот момент вольтметр 9 фиксирует величину напряжения на выходе резистивного делителя 8, который преобразует.подаваемые на его входы термо-ЭДС(Е) термопары 5 и опорное напряжение первого источника 6 в разностное напряжение, величина которого с точностью до множителя 10" (где и - целое положительное число) ссовпадает с величиной О, Преобразованиеосуществляется по закону С = 10" (А - аЕ),где А и а - константы, зависящие от типа среза контролируемого образца кварца и от температуры окружающей среды Необходимый закон преобразования Е в 0 обеспечивается градуировкой устройства по двум эталонным образцам пьезокварЧа. Процедура градуировки включает в себя регулировку опорного напряжения и коэффициента деления. Эталонные и контролируемые образцы пьезокварца должны принадлежать к одному и тому же типу среза.Использование предлагаемого устройства обеспечивает автоматизацию процесса измерения, что увеличивает производительность труда и упрощает процедуру контроля качества пьезокварца.Формула изобретения Устройство для контроля качества пьезокварца, содержащее термокамеру с системой регулирования температуры и двумя плоскими электродами, термопару, измеритель тангенса угла диэлектрических потерь,причем термопара находится в тепловом контакте с одним из электродов, с которыми соединен вход измерителя тангенса угла диэлектрических потерь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности процесса контроля; оно содержит два регулируемых источника опорных напряжений, резистивный делитель напряжения, вольтметр с внешним запуском, два регистра параллельного кода, аналоговый и цифровой компараторы, тактовый генератор, Р-триггер, три формирователя импульсов, два коммутатора, причем источник опорного напряжения соединен с первым входом делителя напряжения, термопара соединена с вторым входом делителя напряжения и первым входом аналогового компаратора, второй вход которого соединен с вторым источником опорного напряжения, выход делителя напряжения соединен с измерительным входом вольтметра, выход аналогового компаратора через первый коммутатор и тактовый генератор - с измерителем тангенса диэлектрических потерь, цифровой выход которого соединен с информационными входами регистров, а выход управления - с входом синхронизации О-триггера, прямой выход которого соединен с входом первого формирователя импульсов, а его инверсный выход - с входом второго формирователя импульсов, выход первого формирователя импульсов - с входом синхронизации перказ 3811 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 вого регистра, выход второго формирователя импульсов - с входом синхронизации второго регистра, выходы регистров соединены с входами цифрового компаратора, выход которого соединен с входом третьего формирователя импульсов и управляющим входом второго коммутатора, выход третьего формирователя - с входом внешнего запуска вольтметра, а выход второго коммутатора - с входами системы регулиро вания температуры.