Способ измерения удельного электрического сопротивления образцов

Способ измерения удельного электрического сопротивления образцов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (1(i 3002932 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 23 11.81 (21) 3358356/18-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки М—

G 01 N 27/02

G 01 R 27/22

Гееударственкый каантет (23) Приоритет

Опубликовано 07. 03. 83. Бюллетень № 9 пв мяам изобретений н юпрытнй (53) УДК 543. 257 (088.8) Дата опубликоваиня описания 07. 03. .83 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО . ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

1О

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению физических свойств образцов, например готовой продукции, и может быть использовано в медицинской, пищевой, химической и горнодобывающей промышленности.

Известен способ измерения удельного электрического сопротивления образцов, заключающийся в измерении пропускаемого через образец тока 51).

Недостаток этого способа — влияние формы образца на результаты измерений. Способ трудоемок, потому что перед проведением измерений образцам необходимо придать правильную форму.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения удельного электрического сопротивления образцов, заключающийся в том, что образец помещают в раствор с известными удельными сопротивлениями и измеряют ток, проходящий через эти растворы. Об удельном сопротивлении судят по раствору, при погружении образца в который ток, проходящий через этот раствор, не меняется 2 1.

Недостатком указанного способа яв" ляется сложность измерения, связанная с тем, что для проведения его требуется большое количество эталонных раст" воров.

Цель изобретения — упрощение процесса измерения удельного электрического сопротивления. .Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения удельного электрического сопротивления образцов, заключающемуся в том, что об" разец помещают в растворы с известными удельными сопротивлениями и измеряют ток, проходящий через эти растворы, два однородных образца одновременно помещают в растворы с различны-. ми удельными электрическими сопротив3 100293 лениями и нагревают растворы, фиксируя температуры в момент равенства то" ков, проходящих через растворы, и определяют удельное электри !еское сопротивление образца из выражения 5

2 4 вестными зависимостями изменения удельного электрического сопротивления от температуры I u II .

На чертеже представлена установка для реализации предлагаемого способа.

В установке ячейки 1 и 2, эталонные ячейки 3 и 4 с растворами и погруженными в рабочие ячейки образцами 5 и 6 помещены в автоматический термостат 7, в котором размещен датчик 8 температуры. Электроды 9 для пропускания тока соединены с операционным блоком 10, связанным со вторичным прибором 11.

При включении автоматического термостата 7 начинается нагрев ячеек 14. При достижении температуры с,1 удельное электрическое сопротивление раствора 1 и измеряемого образца равны. Значения температуры „ и удельного электрического сопротивления р.» фиксируется в операционном блоке 10, Процесс нагревания продолжается до температуры t . При этой температуре удельное электрическое сопротивление раствора !! и измеряемого образца равны. Значения температуры t2 и удельного электрического сопротивления д2 фиксируются в операционном блоке.

Зная, что зависимость удельного сопротивления образца от температуры является линейной, две точки с координатами t, n u t, p этой зависи1 г1 2 мости, которые были получены в процессе нагрева, можно записать аналитически зависимость изменения удельного электрического сопротивления образца от температуры I I i

20+ 31,7-25 2. Р1 Р1 2. Р2 <

Г= <+ > 2 11 12

Де t - температура, для которой определяется удельное электрическое сопротивление образца;

t„ - температура, при которой удельное электрическое сопро-> тивление раствора 1 и измеряемого образца равны; температура, при которой удельное электрическое сопротивление раствора !I -и измеряемого образца равны; удельное электрическое сопро1 тивление раствора I и измеряемого образца при температуре С„; !

3 удельное электрическое сопротивление раствора II и измеряемого образца при температуре

Пример. Выбирают два раствора с известными зависимостями изменения

30 удельного сопротивления от температуры I и 1, удельное сопротивление которых больше удельного сопротивления образца и соответственно равны 7,78«

«10 В и 8,78 "10 8 Ом м. Эб

Нагревая растворы с образцами, определяют равенство токов для первого раствора при 31,7 С и для второго

0 раствора при 25оС

Удельные сопротивления соответст- 4 вующих растворов в этих точках равны соответственно 6 30.10 8 и 6,26 «

«10 "Ом м.

Подставим эти значения в формулу 4$ ,для определения удельного сопротивле ния образца при t=20 С.

2 Р» Р 2 Р2 1

О— а, +

/gal -,1 2 1

= 6,22 10 8 О -м

Для измерения по данному способу необходимо иметь два раствора с изР Р»

»

Тогда для определения удельного электрического сопротивления образца при температуре t решаем вышеприведенное уравнение относительно

Р2 Ь » Р Ф(+. +2

У 12- .

Измерение производится следующим образом.

Ячейки 1 и 3 заполняются одним и тем же раствором, а ячейки 2 и 4 друФормула изобретения

Способ измерения удельного электрического сопротивления образцов, заключающийся в том, что образец помещают в растворы с известными удельными сопротивлениями и измеряют ток, проходящий черех эти растворы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения удельного электрического сопротивления, два однородных образца одновременно помещают в два раствора с разными удельными электрическими сопротивлениями и нагревают растворы, фиксируя температуры в момент равенства токов, проходящих через растворы, а удельное электрическое сопротивление образца определяют из выражения

Pg Р! 91 2 L

2 где - температура, для которой определяют удельное электрическое сопротивление образца; температура, при которой удельное электрическое сопротивление 1 раствора и измеряемого образца равны; температура, при которой удельное электрическое сопротивление 11 раствора и измеряемого образца равны; о — удельное электрическое сопротивление первого раствора и измеряемого образца при температуре +-! 1

Р2 - удельное электрическое сопротивление второго раствора и измеряемого образца при температуре +2..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Якубовский Ю., Ляхов В. Способ измерения удельного электрического сопротивления образцов нЭлектроразведка". И., "Недра", 1964, с, 158- 159.

2. Авторское свидетельство СССР

II 520539, кл. G 01 N 27/02, 1976 (прототип) .

5 100293 гим раствором с известными зависимостями изменения удельного. сопротивления от температуры. В рабочие ячейки

1 и 2 погружаются однородные образцы..

Включают термостат и начинают нагрев.

При равенстве токов в ячейках 1 и

2 и М значения температур с датчика

8 фиксируются в операционном блоке

10. Так же в нем происходит вычисле,ние удельных электрических сопротив- 10 лений растворов при этих температурах по известным зависимостям.

Причем, исходя из необходимой точности, выбирают диапазон измерения.

Затем выбирают раствор i с удельным 15 сопротивлением близким к верхнему пределу измерения, а раствор 11 — с удельным сопротивлением, меньшим удельного сопротивления раствора на 25 диапазона измерения.

В случае, если не достигаются равенства токов, неравенство уменьшается, для растворов 1 и 11 в диапазоне изменения температуры, то необходимо взять раствор с удельным сопротив- 25 лением, меньшим первоначального удельного сопротивления раствора 11 íà 25 диапазона измерения.

Удельное сопротивление раствора Ц выбирается описанным способом.

При измерении возможны три случая:

1) не достигается равенства токов, но неравенство уменьшается, для растворов I и 11;

2) равенство токов достигается только для первого или второго растворов;

?) не достигается равенство токов, причем неравенство увеличивается для растворов и 11, Действие в первом случае описано выше.

Во втором случае необходимо выбрать удельное сопротивление раствора ! на

50 меньше или больше разницы между о

45 существующим удельным сопротивлением растворов I u Il и продолжить измерение.

В третьем случае необходимо удельное сопротивление раствора 11 выбрать на 150 больше разницы между первона50 чальными удельными сопротивлениями растворов 1 и 11, удельное сопротивление раствора 1 выбрать больше от предыдущего значения раствора на

25l диапазона измерения и продолжить измерения.

В дальнейшем возможны только комбинации этих трех случаев.

2 6

При равенстве токов для растворов

I и Г! измерение заканчивается. По уравнению (1) определяют величину удельного электросопротивления.

Изобретение позволяет упростить способ, за счет непрерывности измерения, уменьшения эталонных растворов, сокращения времени измерения.

1002932

Составитель И. Кривенко

Техред М. Коштура Корректор B. БутЯга

Редактор О. Бугир

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 5-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 1538/25

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4