Устройство для контроля изоляционных материалов

09) 01)СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН за) б 018 27 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРС(71) Ивановский эститут им. В,И,Ле В 25 Ю.А.Миергетичина кинкий инния 0 инд л л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЯфЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащееточник напряжения, соединенный спервым электродом, выполненным црическим, и второй электрод, подченный к счетчику импульсов, о т ч а ю щ е е с.я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены два постоянных магнита, два полюсных наконечника, плоский магнитопровод, немагнитная проводящая обойма и диэлектрическая прокладка, первый электрод выполнен из ферромагнитного материала, второй - из ь сферических ферромагнитных частиц, размещенных в немагнитной проводящей обойме, при этом прокладка расположена между основанием немагнитной проводящей обоймы и магнитопроводом, полюсные наконечники присоединены к одноименным полюсам соответствующихР постоянных магнйтов и основаниям ци- Е линдрического электрода, а магнитопровод расположен между другими полюсами постоянных магнитов., Изобретение относится к электроиз- мерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии длинно- мерных изоляционных материалов.Известно устройство для контроля изоляционных материалов, содержащее источник напряжения и два фольговых электрода 13,Однако данное устройство неприменимо для контроля длинномерных мате О риалов, поскольку электроды приклеиваются к поверхности материала проводящим клеем. Наиболее близким к изобретению 15 по технической сути является устройство для контроля изоляционных мате-, риалов, содержащее источник напряжения, соединенный с первым электродом, и второй электрод, подключенный к счетчику импульсов, причем электро.ды выполнены цилиндрическими. При попадании в межэлектродную область участка материала с дефектной изоляцией в измерительной цепи проходит г 5 импульс тока, регистрируемый счетчиком импульсов 1 2.Недостатками известной конструкции являются низкое качество дефектоскопии и малая разрешающая способность. Это связано с тем,что при использовании цилиндрических электродов происходит обжим исследуемого материала по большой площади, на которую одновременно подают несколько дефектов.При этом регистрация производится лишь наибо лее грубых, например проводящих включений, сквозных проколов. Другие дефекты, например полупроводящие включе ния, не регистрируются. Однако этих дефектов может быть значительно больше на единицу площади и они существенно снижают электрические характеристики изоляционного материала. Низкое качество дефектоскопии связано также с тем, что испытуемый материал 45 имеет различную толщину сечения. Ноэтому цилиндрические электроды не могут обеспечить плотный контакт по всей ширине материала. В связи с этим трудно определить контролируемую площадь. Кроме того, цилиндрические электроды не позволяют регистрировать распределение дефектов по ширине испытуемого материала, Все это приводит к низкой достоверности контроля 55 с помощью известного устройства.С целью повышения достоверности контроля, в устройство для контроляизоляционных материалов, содержащее . источник напряжения, соединенный с первым электродом, выполненным цилиндрическим, и второй электрод,подключенный к счетчику импульсов, введены два постоянных магнита, два полюсных наконечника, плоский магнитопровод, немагнитная проводящая обойма и диэлектрическая прокладка, первый электрод выполнен из ферромагнитного материала, второй - из сферических ферромагнитных частиц, размещенных в обойме, при этом прокладка расположена между основанием немагнитной проводящей обоймы и магнитопроводом, полюсные наконечники присоединены к одноименным полюсам соответствующих; постоянных магнитов и основаниям цилиндрического электрода, а магнитопровод расположен мкжду другими полюсами постоянных магнитов.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, на фиг. 2 - электрическая схема устройства.Устройство состоит из нижнего ферромагнитного цилиндрического электрода 1 и верхнего электрода 2, выполненного в виде сферических ферромагнитных частиц, помещенных в обойму 3 из немагнитного проводящего материала.Обойма 3 крепится через диэлектрическую прокладку,4,к магнитопроводу 5, который контактирует с одноименными полюсами постоянных магнитов б и 7, к другим полюсам которых крепятся полюсные наконечники 8 и 9. Электрод 1 подключен к источнику 10 напряжения через резистор 11, а электрод 2 - к резистору 12 и счетчику 13 импульсов.Устройство работает следующим об" разом.Обойма 3 из немагнитного материала заполняется сферическими частицами 2 и устанавливается между магнитопроводом 5 и укрепленной на ней диэлектрической прокладкой 4 и нижним цилиндрическим электродом 1 так, чтобы открытая часть обоймы 3 бьша обращена к верхней части нижнего электрода 1, Затем в зазор между частицами 2 и нижним электродом 1 вводится испытуемый материал.Градиент магнитного поля между магнитопроводом 5 и электродом 1 направлен к цилиндрическому электроду 1.Сферические частицы 2 под действиемнапряженности магнитного поля притя" гиваются к нижнему электроду 1. На электрод 1 подается потенциал от источника 10 напряжения через защитный резистор 11, на частицы 2 он подается через обойму 3 и шунтовой резистор 12:, импульс напряжения с кодорого поступает на вход счетчика 13 (фиг. 2).:Сферические ферромагнитные частицы 2, помещенные в обойму 3, образу 5 10 ют сплошной гибкий электрод, который под действием магнитного поля притягивается к нижнему электроду 1. Испытуемый материал, помещенный между 15 электродом 1 и частицами 2, обжимает 1ся частицами, тем самым обеспечивается плотный контакт с поверхностью материала,Диаметр частиц 2 составляет несколь ко единиц миллиметров, Обойма 3 изнемагнитного материала формирует верхний электрод, препятствуя беспо 1 яПри таком зазоре частицы 2 выступают за нижний край обоймы 3 на величину, равную половине радиуса частицы 2. Образованный зазор является достаточным для свободного прохождения испытуемого материала, толщина которого составляет 5-10 мк. В то же время исключен случайный унос частиц 2 под действием движущегося материала. Уменьшение зазора может 40 45 привести к случайному касанию обоймы 50 3 поверхности испытуемого материала,что приводит к ее повреждению. Увелйчение зазора вызывает снижение напряженности магнитного поля и уменьшение взаимного притяжения между элект" 55 родом 1 и частицами 2, что приводит к неплотному обжатию испытуемого материала. дочному состоянию ферромагнитных сферических частиц 2, Высота обоймы 3 равняется диаметру частиц 2, ширина ее выбирается из условия обеспечения подвижности частиц и достаточной является ширина, равная трем радиусам частицы 2, Ллина обоймы 3 равна шири не испытуемого материала. В такую обойму частицы 2 засыпаются в один слой и обойма с частицами образуют верхний электрод.Обойма 3 крепится так, что нижний35 ее край образует зазор с пбверхностью электрода 1, равный половине радиуса частицы 2,Зазор образуется также внутриобоймы 3 между верхней поверхностьюсферической частицы 2 и основаниемобоймы 3. Наличие этого зазора обеспечивает свободное перемещение вверхсферических частиц 2 при попаданиив межэлектродную зону утолщений наиспытуемом материале,Обойма 3 выполняется из немагнитного материала и не, вносит искажений,в магнитное поле в рабочем зазоре.Нижний электрод 1 выполняется ввиде вращающегося цилиндра и служитдля подсоединения второго полюса источника 10 напряжения и фиксации испытуемого материала.При попадании в межэлектроднуюобласть участка изоляции, сопротивление которого меньше установленного значения, в измерительной (резистор 12 и счетчик 13) цепи проходитимпульс тока. Благодаря наличию постоянного плотного контакта электродной системы с поверхностью испытуемого материала чувствительность схемырегистрации дефектов определяется пишь чувствительностьюсчетчика электрических сигналов.Предлагаемое устройство позволяет контролировать узкую полосу испытуемого материала (ширина испытуемой эоны одного проводящего мостика по ходу движения материала не превышает радиуса частицы 2, т.е. Фактически составляет около 1 мм). Это означает, что ширина контролируемой зоны одного порядка с размерами возможных проводящих .включений, т.е. при этом увеличивается разрешающая способность устройства для контроля изоляционных материалов.Предлагаемое устройство позволя.ет контролировать и несколько узких зон по ширине материала. Для этого обойма 3 изготовляется состоящей из нескольких электрически изолированных друг от друга элементов обоймы и сигналы от каждого элемента регистрируются отдельно. Использование в качестве верхнего электрода сферических частиц 2 позволяет в отличие от известного устройства точно определять контролируемую площадь, поскольку каждая сферическая частица 2 плотно прилегает к поверхности испытуемого материала.Таким образом, предлагаемое устройство для контроля изоляционныхСоставитель С.П 1 умилишскаяанова Техред И. Кузьма Корректор едакто ьи Заказ 4756/28 Тираж 823 Государственн еламизобрете сква, Ж, Р Подписноего комитета СССРй и открытийушская наб., д., 4/5 по13035 р лиал ППЛ "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 материалов позволяет определять общееколичество дефектов испытуемого материала по всей его поверхности путемрегистрации числа импульсов тока определенной величины, проходящих под 5действием приложенного напряжениячерез участки материала с ослаблен"ной изоляцией, а также распределениедефектов по ширине испытуемого материала. Устройство обеспечивает плотный контакт электродов с поверхностью испытуемого материала, При этом точно определяется площадь контакта электродов с материалом, позволяет повысить качество дефектоскопии длин- номерных изоляционных. материалов и достоверность. результатов контроля.Предлагаемое устройство может быть использовано для контроля толщины, выявления неровностей и шероховатости и других характеристик диэлектрических материалов.