Устройство для исследования поли-мерных диэлектриков

ОПИСАНИЕИЗОЗРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУСвез СоеетскииСоциалистическииРеспублик(5)М. Кл,6 01 й 27/22 с присоединением заявки Мв -(23) Приоритет Гееударствеииый кемитет СССР в делам ваебретеиий и аткрытий(72) Авторы изобретения ДЛЯ ДИЭЛЕКТРИКЦель изобре того по констр работе устройс проводить изме и электрическихоздание просадежного в рое возволяет лектрических полимерных и ва, кото ение ди свойств Изобретение относится к измери-. тельной технике и предназначено для исследования диэлектрических свойств полимерных диэлектриков в процессе их фрикционного контакТа с металлами и неметаллами.Известные устройства способы для определения электрических и диэлектрических свойств как твердых диэллектриков, в том числе полимерных, так жидких и газообразных, содержащие дисковые и кольцевые электроды ЩИзвестные устройства и способы измерения электрических и диэлектрических параметров веществ обладают достаточной в каждом случае точностью и надежностью измерений, однако все они не предназначены для проведения измерений в условиях фрикционного контакта исследуемого полимер /ного диэлектрика с металлом или не- металлом.Наиболеесущности к близким по техническойпредлагаемому является устройство, содержащее измерительный дисковый и кольцевой охранный электроды и размещенный между ними исследуемый материал. Для устранения краевого эффекта защитный электрод заземляется Г 21.Недостатком данного устройства является невозможность его использования для проведения измерений в процессе фрикционного контакта.Кроме того, показания устройства недостаточно стабильны при исполь.зовании его для исследования диэлектриков в процессе фрикционного контакта. Нестабильность показаний устройства является следствием градиента по радиусу скорости образца относительно измерительного электрода.тения - с3 фимодействие кольцевого измерительного электрода с образцаья позволяет их притереть и устранить неплотное прилегание друг к другу. Все это позволяет повысить точность диэлектрических измерений. Геометрические6размеры электродов 1 и 3 и суммарные размеры электродов 2 и 4 выбраны согласно ГОСТ 6433.4-71.Разделение верхнего измерительного цилиндрического электрода на два (неподвижный 2 и щ)движный относительно исследуемогополимерного диэлектрика 4) происходит следующим образом.Ширина электрода 4 определяется экспериментально так, чтобы зависимость электрических параметров всего устройства, например емкости, от ширины электрода 4 имела линейных характер, Экспериментально установлено, что ширина электрода 4 в этом случае должна быть меньше или равна одной четверти от .радиуса электрода 2. При такой ширине электрода 4 зависимость емкости устройства от его ширины практически прямолинейна. Зазор; между электродайи 3 и 4 равен зазору между электродами 4 и 2 ГОСТ б 433.4-71Предлагаемое устройство содержит четыре электрода. В таком устройстве особенно важен вопрос о включейии электродов в измерительную цепь. В предлагаемом устройстве подключение электродов 2 и 4 можно выполнять как одного измерительного электрода, Однако в такой схеме часть емкости, обусловленная электродом 4 и электродом 1, будет незна чительной на фоне суммарной емкости электродов 3, 4 и 1. Кроме того, показания такой системы, содержащей один измерительный электрод, находящийся в движении относительно других электродов, будут крайне нестабильны из-за наводимых им переменных электромагнитных полей. В предлагаемой схеме .подключения устройства электрод 2 заземлен. Таким образом, подвижный кольцевой измерительный электрод,извнутри и снаружи окружен элек тродами, находящимися под нулевым потенциалом, что пззволяет повысить точность и стабильность измерений,Для расширения возможностей устройства предлагается нанесение полимерного покрытия на контактирующую поверхность фрикционно взаимодейстПредлагаемое устройство состоит из нижнего измерительного цилиндрического электрода 1, центрального дискового охранного электрода 2, охранного кольцевого электрода 3 и кольцевого измерительного электрода 4. Между электродами 3, 2, 4 и 1 размещается испытуемый полимерный диэлектрик в виде пленки 5, Электроды 1-3 являются неподвижными относительно друг друга и исследуемого полимерного диэлектрика, Электрод 4 выполнен в виде кольца и располагается между электродами 2 и 3. Все электроды выполнены с упругими элементами, обеспечивающими надежный контакт .с исследуемым образцом или могут соединяться друг с другом посредст вом резьбовых соединений. В случае, когда электроды 1-3 соединяются по резьбе, усилие сжатия пленочного образца электродами 1.в . 3 цроизвольное, а нагружение подвижного электрода 4 может регулироваться и изменяться,Использование в устройстве измери тельного электрода в виде кольца, ко торсе вращается относительно исследуемого образца и. остальных электродов, позволяет устранить разброс показаний из-за неравномерности толщины образцов и зазоров между электродами, Кроме того, фрикционное вза 40 3 84254диэлектриков с высокой точностью впроцессе фрикционного контакта.Поставленная цель достигаетсятем, что известное устройство,содеркащее измерительный дисковыйи кольцевой охранный электроды, дополнительно содержит центральныйдисковый охранный и охватывающийего кольцевой измерительный электроды,.причем последний установлен с возможностью вращения относительно исследуемого образца.Ширину кольцевого измерительногоэлектрода выбирают не более четверти диаметра центрального дискового 15/охранного электрода, т.е. В- Э,1где В - ширина электрода, О - диаметр центрального дискового охранного электрода.Кроме того, на поверхность. кольцевого измерительного электрода может быть нанесен слой полимерногодиэлектрика.На фиг. 1 приведено устройство,общий вид; на фиг. 2 - схема включения.5 84 вующего электрода 4, В этом случае возможно изучение диэлектрических и электрический явлений, происходящих при фрикционном взаимодействии.Устройство работает следующим образом.Электрод 1 с предварительно нанесенным полимерным покрытием закрепляется через диэлектрическую . прокладку на валу двигателя или привода. Электроды 2 и 3 навинчиваются через диэлектрические переход. ники на электрод 1. Исследуемый полимерный диэлектрик 5 размещается между электродом 1 и электродами 2 и 3. Вся эта система приводится в движение. Затем сверху подается нагружающее устройство 6. с закрепленным на нем электродом 4, силоизме рительным устройством 7 и приводится во фрикцнонное взаимодействие с материалом покрытия 5.. Предлагаемое устройство позволяет измерить диэлектрические и электрические характеристики полимерных диэлектриков с высокой точностью в процессе их фрикционного контакта с металлами и неметаллами и обладает более высокой стабильностью показаний. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1. Авторское свидетельство СССР зо ,В 258708, кл. 0 01 й 27/22, 1968.Формула изобретения 1. Устройство для исследования полимерных диэлектриков, содержащее2543 4измерительный дисковый и кольцевойохранный электроды и размещенныймежду ними исследуемый диэлектрик,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,5 с целью повышения точности диэлектрических измерений, оно дополнитель"но снабжено центральным дисковымохранным и охватйвающим его кольцевым измерительцым,электродами, причем10 последний выполнен с возможностьювращения относительно исследуемогодиэлектрика.2 Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ширина15 кольцевого измерительного электродаопределяется из соотношения:В-Э,4где В - ширина электрода;0 - диаметр центрального диско 20вого охранного электрода.3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е,с ятем, что на поверхность кольцевого электрода в местетрения нанесен слой полимерного25. диэлектрика.1 2. Авторское свидетельство СССРУ 363027, кл. 6 01 й 27/22, 1971842543 ставитель А. Платохред Т.Маточка едактоо Т ктор В. Бутяг тн Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул, Проектная, 4 каз 5057ВНИИПИпо1130 Э Тираж 907 Подписноесударственного комитета, СССРам изобретений и открытийМосква, ЖРаушская наб. д. 4/5