Измеритель удельного электросопротивления углеграфитовых изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 767 ЯО 51)5 С 01 к 27/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТ ОМ,Ф ЕТЕЛЬСТВУ СЬ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР(56) Техническое описание и Инстция по эксплуатации на систему"Цветавтоматика", 1985,(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЯ УГЛЕГРАФИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения удельногоэлектросопротивления углеграфитовойпродукции. Цель изобретения - повышение точности измерения .удельногоэлектросопротивления четырехзондовымМетодом. Измеритель включает в себяконтактное устройство 1, содержащее1 токовые зонды 2, потенциальные зонды3 и сигнальные зонды 4 для обеспечения устойчивого электрического контакта с изделием, и измерительныйблок, преобразующий падение напряжения на изделии при пропускании через него импульса стабильного электрического тока непосредственно вцифровое значение удельного электрического сопротивления. Измерительный блок содержит стабилизатор 5 тока, переключатели 6 и 7, усилитель8 задаваемым коэффициентом усиления,два компаратора 10 и 13, делитель12, схему 11 интегрирования, схему14 формирования опорного сигнала,логические элементы ЗИ 15, 2 ИЛИ-НЕ 16два одновибратора 18 и 19, аналогоцифровой преобразователь 9, схему23 цифровой индикации, КЯ-триггер17, ключ 20 и автономный источник21 питания. 1 ил,Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения удельного электросопротивления графитированных, обожженньх, угольных и углеродистых изделий, и может быть применено в металлургической промьппленности.Цель изобретения - повышение точности измерения удельного электросопротивления электродной продукциипутем снижения погрешности результатов измерения.На чертеже представлена функциональная схема измерителя. 15Измеритель удельного электросопротивления углеграфитовых изделийвключает в себя контактное устройство1, содержащее токовые зонды 2, потенциальные зонды 3 и сигнальные зонды 204, стабилизатор 5 тока, механическивзаимосвязанные переключатели б и 7,усилитель 8 с задаваемым коэффициентом усиления, аналого-цифровой преобразователь 9, первый компаратор 10, 25схему 11 интегрирования, делитель 12напряжения, второй компаратор 13,схему 14 формирования опорного сигнала, элемент ЗИ 15, элемент 2 ИЛИНЕ 16, КЯ-триггер, 17, одновибраторы 18 и 19, ключ 20, автономныйисточник 21 питания, элемент 2 И 22,схему 23 цифровой индикации и схему24 формирования калибровочного сигнала. Сигнальные зонды 4 закрепленына контактном устройстве 1 жестко,а зонды 2 и 3 - подпружинены с по,мощью калиброванных по усилию сжатияпружин и изолированы от металлического основания изоляционными втул 40ками, причем конструктивно обеспечено выступание зондов 2 и 3 по отношению к зондам 4. С измерительной схемой зонды соединяются через штепсель-ный разъем.145Измеритель работает следующимобразом.,Цикл измерения начинается с момента установления нормированногомеханического и устойчивого электрического контакта зондов 2-4 контактного устройства 1 с поверхностьюобъекта измерения. Сигналы низкого.уровня с сигнальных зондов 4 черезпереключатель б Формируют на выходеэлемента 2 ИЛИ-НЕ 16 логическую "1",которая через одновибратор 19 воздействует на первый вход КЯ-триггера17, на выходе которого формируется сигнал "1". Сигналы с выхода КЯ-триггера 17 и элемента 2 ИЛИ-НЕ 16 черезэлемент 2 И 22 открывают ключ 20. Про-исходит включение стабилизатора 5тока и Формирование в объекте измерения посредством токовых зондов 2 измерительного тока.Измерительный ток при включениинарастает до заданного значения,далее стабилизуется и создает научастке объекта измерения между потенциальными зондами 3 падение напряжения У. Напряжение У через переключатель 7 и усилитель 8 с задаваемым коэффициентом усиления поступает на вход аналого-цифровогопреобразователя 9, запуск которогоосуществляется через одновибратор18 сигналов "1" с выхода элементаЗИ 15. На первый вход последнегоподается сигнал с компаратора 10,осуществляющего контроль наличияи величины выходного напряжения усилителя 8 по минимальному значениюамплитуды сигнала. Компаратор 10срабатывает при превышении выходнымнапряжением усилителя 8 установленного минимального уровня, который.Формируется схемой 14 Формированияопорного сигналаНа второй входэлемента ЗИ 15 подается сигнал скомпаратора 13, срабатывающего поокончании переходного процесса пофронту выходного напряжения усилителя 8.На инвертирующий вход компаратора 13 выходное напряжение усилителя8 подается через делитель 12, а нанеинвертирующий вход - через схему11 интегрирования, Сигнал на выходекомпаратора 13 формируется при равенстве уменьшенного текущегои задержанного во времени выходного напряжения усилителя 8. На третий входэлемента ЗИ 15 поступает сигнал свыхода элемента 2 ИЛИ-НЕ 16. Такимобразом формируется сигнал запускааналого-цифрового преобразователя 9,По окончании аналого-цифровогопреобразователя выходным сигналом"Конец преобразования" аналого-цифрового преобразователя 9, подаваемымна второй вход КЯ-триггера 17, изменяется его состояние,Появление логического "0" на выходе КЯ-триггера 17 закрывает ключ20 и выключает стабилизатор 5 тока.Протекание измерительного тока через97767 6индикации высвечивает ряд контроль"ных чисел в единицах удельного электр ос опр отивл ения,Преобразование значения напряжения, снимаемого потенциальными зондами 3, в величину удельного электрического сопротивления, высвечиваемогосхемой 23 цифровой индикации, выполняется в соответствии с формулой р=Ух Кх К,25 объект измерения прекращается, На цифровом выходе аналого-цифрового преобразователя 9 формируется цифровой код, соответствующий величине сигнала на выходе усилителя 8, который преобразуется и индицируется схемой 23 цифровой индикации в виде числа в десятичном коде непосредственно в единицах удельного электросопротивления.Для осуществления следующего цикла измерения контактное устройство 1 следует снять с поверхности измеряемого объекта и снова установить стабильный контакт путем нажатия на контактное устройство 1 до упора сигнальных зондов 4 в поверхность измеряемого объекта. При отрыве сигнальных зондов 4 от поверхности измеряемого объекта на выходе элемента 2 ИЛИ-НЕ 16 формируется логический "0", а при повторном контакте с поверхностью измеряемого объекта - снова логическая "1", Фронтом которой запускается одновибратор 19, что вызывает переброс КЯ-триггера 17, появление логической "1" на его выходе и открывание ключа 20. Происходит повторное включение стабилизатора 5 тока и Формирование в объекте измерения измерительного тока, Далее, работа схемы повторяется в изложенной последовательности,В режиме "Калибровка" осуществля-ется проверка исправности блоков измерительного канала. Подачей потенциала "Цифровая земля" на входы элемента 2 ИЛИ-НЕ 16 через переключатель 6 имитируется установление контакта контактного устройства 1 с объектом измерения. При этом с выхода элемента 2 ИЛИ-НЕ 16 потенциал разрешающей логической "1" подается на вход элемента ЗИ 15. Одновременно на вход усилителя 8 через переключатель 7 подается контрольный сигнал, сформированный схемой 24 формирования калибровочного сигнала. Величина контрольного сигнала выбирается больше наименьшего сигнала У, снимаемого с потенциальных зондов при измерении, После срабатывания компараторов 10 и 13 осуществляется запуск одновибратором 18 аналого-цифрового преобразователя 9, Работоспособность измерительного канала проверяется для нескольких значений коэффициента К усилителя 8. Схема 23 где У - падение напряжения междуипотенциальными зондами;К, - задаваемый при калибровкекоэффициент усиления усилителя 8, зависящий от геометрических размеров изде лия, от расстояния междузондами и от величины токав измерительной цепи;.прК - коэффици ент пр е обр аз ованияанал ог о-цифр о вог о пр еобразователя 9 и схемы 23 цифровой индикации.Использование предлагаемого измерителя удельного электросопротивления позволяет повысить оперативностьконтроля по ходу технологическогопроцесса изготовления углеродистыхизделий, а также приводит к снижениюпогрешности измерений.Формула изобретенияИзмеритель удельного электросопротивления углеграфитовых изделий,содержащий контактное устройство сдвумя токовыми и двумя потенциальными зондами, стабилизатор тока, сое диненный с токовыми зондами, два механически взаимосвязанных переключателя и схему формирования калибровочного сигнала, соединенную с первымвходом первого переключателя, с вто рым входом которого соединены потенциальные зонды, вольтметр, о т л и -ч а ю щ и й с я темчто, с цельюповышения точности измерения удельного электросопротивления углеграфитовых изделий, вольтметр выполненцифровым, причем в него введены усилитель с задаваемым коэффициентомусиления, два компаратора, делитель,схема интегрирования, схема Формирования опорного сигнала, два сигнальных зонда, логические элементы ЗИ,2 ИЛИ-НЕ, 2 И, два одновибратора, аналого-цифровой преобразователь, схемацифровой индикации, Ю-триггер, ключ1597767 Составитель П,Тарасенко Редактор Н.Яцола Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни Заказ 3051 Тираж 557 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 и автономный источник питания, причем вход усилителя с задаваемым коэф"фициентом усиления соединен с выходом первого переключателя, а выходс информационным входом аналого-цифрового преобразователя, с первым входом первого компаратора и через схему интегрирования и делитель соответственно с первым и вторым входами 10второго компаЬатора, выход которогосоединен с входом элемента ЗИ, с вторым входом первого компаратора соединена схема формирования опорного сигнала, а выход первого компараторасоединен с вторым входом элементаЗИ, два сигнальных зонда контактногоустройства соединены с вторым входом;второго переключателя, первый входкоторого соединен с общей шиной,выход второго переключателя соединен . с входами элемента 2 ИЛИ-НЕ, выходкоторого соединен с третьим входомэлемента ЗИ и с входом первого одновибратора, а выход элемента ЗИ -с входом второго одновибратора, выход которого соединен с управляющимвходом аналого-цифрового преобразователя, информационный выход которогосоединен со схемой цифровой индикации, а управляющий выход - с вторымвходом КЗ-триггера, первый вход которого соединен с выходом первого одновибратора, выход КЯ-триггера соединен с первым входом элемента 2 И, вто-рой вход которого соединен с выходомэлемента 2 ИЛИ-НЕ, а выход элемента2 И соединен с управляющим входом ключа, через который соединен автономный источник питания со стабилизатором тока.