Устройство для измерения электризации неметаллических материалов

(5ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ НИЯ САНИЕ ИЭОБРЕ дуемого образца и соединенного с высоковольтным источником питания, а узел регистрации электризации -в виде совокупности подключенного к исследуемому образцу электрометра и блока измерения силы отрыва контр- тела от исследуемого образца, совмещенного с узлом разделения исследуемого образца и контртела, причем контртело расположено параллельно поверхности исследуемого образца с возможностью осевого перемещения по вертикали и с наружной, нерабочей стороны сопряжено с блоком измерения силы отрыва контртела от иссле- дуемого образца.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок измерения силы отрыва контртела от исследуемого образца включает в себя металлический шток и динамометр растяжения, корпус которого прикреплен к подъемному механизму, а рабочий элемент через последовательно сопряженные гибкую связь, груз и изолятор соединен со свободным концом штока3. Устройство по и(71) Институт физики АН Лит.ССР (53) 621.317.7(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство ССС В 537305, кл. С 01 К 19/165, 1973.2. Метод оценки электростатического прилипания тканей к металлу. Стандарт США ААТСС 115-1965. - Обзор снижения электризации тканей и ковров из химических волокон. М., Министерство легкой промышленности, 1975.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее заземленное осно вание с установленным на нем изолированным металлическим держателем исследуемого образца, снабженным фиксатором, контртело, узел разделения исследуемого образца и контр- тела, узел возбуждения статического электричества, нейтрализатор, узел регистрации электризации, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, контр тело выполнено дискообразным, держатель образца - в виде воспринимающего заряд съемного экранированного цилиндра Фарадея с внутренним расположением фиксатора, узел возбуждения статического электричества - в виде коронирующего электрода, расположенного в области исслеп. 1 и 2, я тем, чт искообразно юще е т о лич в централ контртела лический а коронир иглы, уст перемещен щей с ним нои части выполнено тверстие, метал н пустотелым,од - в виде ток выполнеующий электр новленной с тью возмож штокаий конт я вдоль о электриче Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1145306 1Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для использования при оценке пригодности неметаллических материаловпо параметру электризации в условиях,где не допускается возникновение опас-ных уровней статического электричества.Известно устройство для измерения составляющей электризации неметаллических материалов в процессе разделения двух сред, содержащеетранспортирующую систему для перемещения исследуемого образца, цилиндрический измерительный электрод, со- д,пряженный с электродвигателем, тензодатчики силы трения, снабженныерегулятором для синхронизации движения 1.Недостаток известного устройства щсвязан с тем, что оно приспособлено для измерения электризации толькоопределенной группы гибких неметаллических материалов, заготовляемыхв виде бесконечной ленты, и не йоз- дволяет испытывать жесткие образцы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения электризациинеметаллических материалов, содер- Зжащее заземленное основание с установленным на нем изолированным металлическим держателем исследуемогообразца, изготовленным в форме плоского угольника и снабженным фиксато 33ром, механически связанное с держателем контртело, узел разделения исследуемого образца и контртела, узел возбуждения статическогоэлектричества, выполненный в видебруска, обернутого тканью из полиэфирных или полиамидных комплексныхнитей, нейтрализатор, узел регистрации электризации, выполненныйв виде измерителя времени отрыва(отлипания) свободного конца исследуемого образца от плоскости держателя С 2 З.Недостаток указанного устройствазаключается в низкой точности измерения, обусловленной тем, что момент отрыва оценивается визуально,из-эа чего вносится погрешность измерения. Кроме того, возбуждение заряда трением с помощью бруска производится вручную, и время после возбуждения статического электричествав образце до момента установки его1145электрод - в виде иглы, установленной с возможностью перемещения вдольоси штока и имеющей с ним электрический контакт.На фиг. 1 представлено предложенное устройство для измерения электризации неметаллических материалов,общий вид; на фиг. 2 - то Фе, прирабочем положении коронирующегоэлектрода.Устройство содержит заземленноеоснование 1 (фиг. 1 и 2), к которому прикреплен экран 2. Во внутреннейполости экрана 2 установлен изолятор3, на котором концентрически закреплен плоский металлический фланец 4На фланце 4 съемно установлен цилиндр 5 Фарадея, на дне которогоуложен исследуемый образец 6, фиксируемый фиксатором - прижимным кольцом 7. Снаружи, в верхней части экрана 2, закреплен изолятор 8, на котором установлена опора 9, а на ней -Г-образный рычаг 10, имеющий уголповорота 90 . На одном конце рычага 2510 выполнен контакт 11 а на другом .1зажим 12 для подключения потенциального полюса высоковольтного источника питания. С наружной части экрана2 закреплен выдвижной стержень 13. Кфланцу 4 посредством жесткой электрической линии 14 подключаетсяэлектрометр (не показан).Рабочий элемент, по отношениюк которому определяется разделениепредставляет собой диск (контртело)3515 из металла. В исходном состоянии диск 15 своей рабочей поверхностью прижат к поверхности исследу.емого образца 6 и расположен сооснов цилиндре 5 Фарадея. В центральнойчасти диска 15 предусмотрено отверстие, к стенкам которого со стороны,противоположной расположению исследуемого образца 6, прикрепленметаллический пустотелый шток 16,Свободный конец штока 16 через последовательно сопряженНые изолятор17, стержень 18, груз 19, шток 20и гибкую связь 21 соединен с дина 5 Ьнометром 22 растяжения, имеющимфиксатор 23 максимальных показаний.Динанометр 22 подвешен на стреле24, которая, в свою очередь, сопряжена с подъемным механизмом 25,55управляемым рукояткой 26. Подъемный механизм 25 установлен на вертикальной направляющей, закреплен 306 4ной ыа основании 1.,Во внутренней полости штока 16 коаксиально помещен коронирующий электрод в виде иглы 27, верхний конец которой сопряжен с поршнем - грузом 28, предназначенным для центрирования положения иглы 27. Поршень 28 имеет наружный фиксатор 29, посредством которого игла 27 получает электрический контакт со .штоком 16 и может занять любое фиксируемое положение вдоль оси штока 16. Нижний конец иглы 27 через отверстие, выполненное в центральной части диска 15, при освобожденном фиксаторе 29 и под действием веса поршня 28 занимает нижнее рабочее положение (фиг. 2). Для заземления штока 16 на экране 2 смонтирован выдвижной стержень 30, выполняющий функциинейтрализатора.Устройство работает следующим образом.При помощи подъемного механизма 25, управляемого рукояткой 26, диск15 поднимается до такой высоты, чтобы можно было удалить из внутренней полости экрана 2 цилиндр 5 Фарадея и уложить исследуемый образец 6 на внутреннее его основание. Фиксация образца 6 производится прижимным кольцом 7. В дальнейшем цилиндр 5 Фарадея укладывается во внутреннюю полость экрана 2 и закрепляется концентрически ьа фланце 4. При этом вход электрометраотключен от ципиндра 5 Фарадея.До начала выполнения операции по электризации исследуемого образца 6 коронным разрядом предварительно снимают остаточный зарядс цилиндра 5 Фарадея. Для этого используют выцвижной стержень 13. Далее освобождают фиксатор 29, и игла27 под действием поршня 28 опускается, т.е. выходит наружу (фиг. 2), С помощью подъемного механизма 25,вращая рукоятку 26, устанавливаютрабочее расстояние между свободнымконцом иглы 27 и поверхностью исследуемого образуй 6. Обычно оносоставляет 8-15 мм при рабочем напряжении 10 кВ. Подача рабочего напряжения на иглу 27 производится поворотом Г-образного рычага 10 против часовой стрелки до соприкосновенияконтакта 11 со штоком 16. Зарядка образца 6 осуществляется подклю 1145306чением к зажиму 12 потенциального полюса высоковольтного источника питания. Время заряда 5 с.После зарядки исследуемого образца 6, т.е. после выключения высоковольтного питания, рычаг 10 отводится в исходное положение. Используя выдвижной стержень 30, снимают остаточный заряд со штока 16 и диска 15. Затем при помощи подъемного механизма 25 диск 15 опускается вплоть до соприкосновения его плоской поверхности с поверхностью образца 6 (фиг. 1). Электрометр приводится в рабочее состояние.Процесс измерения степени электро. статической зарядки исследуемого образца 6 под действием коронного разряда, оцениваемого после разделения двух сред, начинается с момента подъема диска 15. Эта операция длится 2-4 с. Показания динамометра 22 растяжения в моменты, когда происходит разделение фиксируются с помощью фиксатора 23 максимальных показаний (фиг. 1). Когда диск 15 нахо дится в крайнем верхнем положении,вторично регистрируются показаниядинанометра 22 по положению стрелки,В данном случае измеряется общий 5 вес последовательно соединенных спомощью гибкой связи 21 штока 20,груза 19, стержня 18, изолятора 17,штока 16 и диска 15. После завер -щения указанных операций произво дится отсчет показанйй электрометра.Повышенная точность измеренияобеспечивается тем, что в данном1случае величина электризации определяется одновременно по двум показа5 телям: по величине силы отрыва контр,тела от исследуемого образца и повеличине заряда последнего, регистрируемых соответственно динанометром растяжения и электрометром, 20 Предложенное устройство можетбыть использовано также для измере.ния электризации образцов без пред.варительной зарядки коронным разряпом. При этом определяется их есте жатвенная склонность к электризуемости в результате разделения сред.1145306 фиг.г оставитель Л. Морозоехред М.Кузьма едактор М. Циткин рек Тяско Заказ 1166/ Тираз 748 илиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектная ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушс Подписноемитета СССРткрытийая наб., д. 45