Высокочастотный измеритель диаметра микропроволоки

Высокочастотный измеритель диаметра микропроволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (1% О1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3364704/25-28 (22) 16.12.81 (46) 07.04.83. Бюл. и 13 (72) М.М. Горбов, П.Е. Зотин, В.С. Мясников и В.К. Федотов (53) 621.317 39:531 ° 71 (088.8) (56) 1. Патент ФРГ II 870605, кл. 42 В l0, 1961 .

2. Авторское свидетельство СССР, И 279060, кл. G 01 В 7/08, 1969 (прототип). г .(54)(57) 1.. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИЗИЕРИ ТЕЛЬ ДИАМЕТРА ИИКРОПРОВОЛОКИ, содержащий экранный корпус и размещенный в нем колебательный контур, выполненный в виде цилиндрической катушки

3 6 01 B 7/08 6- 01 В /12 индуктивности и измерительного конденсатора, электррд которого электрически связан с высокопотенциальным выводом катушки индуктивности, о т " л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, электрод измерительного конденсатора выполнен в виде цилиндра с разрезом по образующей и установлен во внут» ренней полости катушки индуктивности.

2. Измеритель по и. 1, о т л и " ч а ю шийся тем, что, один из торцов электрода „измерительного конденсатора установлен в одной плоскос. ти с торцом катушки индуктивности, а длина электрода значительно меньше длины катушки.

1010450 с высокопотенциальным выводом катушки индуктивности, электрод измерительного конденсатора выполНен в виде цилиндра с разрезом по образующей и установлен во внутренней полости катушки индуктивности.

Кроме того, один из торцов электрода измерительного конденсатора установлен в одной плоскости с торцом катушки индуктивности, а длина элект-" рода значительно меньше длины катушки.

На фйг. 1 схематично изображен, ъ высокочастотный измеритель диаметра микропроволоки, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, поперечное сечение> на фиг. 3 - блок-схема включения колебательного контура высокочастотного измерителя диаметра в автогенерат<..рную схему обработки сигналов, на фиг. 4 - блок-схема подключения колебательного контура к схеме обработки сигналов, выполненной по типу резонансного фильтра.

Высокочастотный измеритель диаметра микропроволоки содержит экранный корпус 1, выполненный из электропроводноlo материала, и колебательный контур, выполненный в виде цилиндрической катушки 2 индуктивности, намотанной на диэлектрический каркас 3, и измерительного конденсатора 4, образованного цилиндрическим электродом с разрезом 5 по его образуацей и заземленной микропроволокой 6, располагаемой в процессе измерений по оси измерительного конденсатора 4. Колебательный контур может быть включен в схему обработки сигналов с автогенератором

7, к выходу которого подключен частотомер 8, или в схему обработки сигналов, выпЬлненную по типу резонансного фильтра и содержащую генератор

9 фиксированной частоты и амплитуды, резистор 10 делителя напряжения, образованного им и колебательным конту- ром 11, и амплитудный вольтметр 12, предназначенный для измерения напряжения на колебательном контуре

11, состоящем из катушки 2 индуктивности и конденсатора 4.

Высокочастотный измеритель диаметра микропроволоки работает следующим образом.

При размещении контролируемой микропроволоки 6 соасно с электродом измерительного конденсатора 4 образуется колебательный контур 11, резонансная частота которого определяетИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть, использовано, в частности, для измере- ния диаметра или площади сечения микропроволоки, а также каких-либо дру- 5 гих электропроводных нитевидных мате-: риалс в непосредственно в технологическом процессе.

Известно устройство для измерения диаметра нитевидных электропроводных 10 материалов, содержащее .измерительный автогенератор, колебательный контур которого образован катушкой индуктивности и измерительным конденсатором 11) . 15

Недостатком этого устройства яЪляется пониженная точность, обусловленная значительными паразитными емкостями соединительных проводов и между элементами колебательного контура и 20 корпусом (экраном ) устройства, которые на эквивалентной схеме замещения устройства оказываются подключенными параллельно измерительному конденса" тору. 25

Наиболее близким техйическим решением к изобретению является высокочастотный измеритель диаметра микропроволоки, содержащий экранный корпус и размещенный в нем колебательный З0„ контур, выполненный в виде цилиндрической катушки индуктивности и измерительного конденсатора, электрод которого электрически связан с высокопотенциальным выводом .катушки индук-. тивности и выполнен в виде плоской пластины, установленной на уровне . верхнего торца катушки. Вторым электродом конденсатора является плоский выступ экранного корпуса, образован- 40 ный вырезом в нем для размещения контролируемой микропроволоки 1.2J .

Недостатком известного измерителя диаметра микропроволоки является ЙевЫсОкая тОчнОсть измерения ° ОбуслОв 45 ленная ограниченной добротностью колебательного контура. и невысокой относительной чувствительностью плоского измерительного конденсатора.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Для достижения поставленной цели в высокочастотном измерителе диаметра микропроволоки, содержащем экранный корпус с размещенным в нем колебательным контуром, выполненным в виде цилиндрической катушки индуктивности и измерительного конденсатора, электрод которого эпектрически связан

Рис 4

8НИИПИ Заказ 2465/29 Тираж 600 Подписное

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

3 l 0104 ся индуктивностью катушки 2 и емкостью измерительного конденсатора 4, которая зависит от диаметра сечения микропроволоки 6. Поскольку цилиндрический электрод конденсатора 4 разме5 щен во внутренней по ости катушки.

2 индуктивности, а длина его значительно меньше длины катушки, последняя эффективно экранирует измерительный конденсатор 4, обеспечивая существенное уменьшение параэитной емкости .конденсатора на корпус 1 высокочастотного измерителя. Разрез

5 в цилиндрическом электроде измерительного конденсатора 4 обуславлива-. ет уменьшение вихревых токов, что обеспечивает повышение добротности колебательного контура 11. При вклю" чении колебательного контура 11 в схему измерительного автогенератора 7 (фиг. 3) изменение диаметра микропроволоки 6 приводит к изменению емкости конденсатора 4 и резонансной частоты колебателЬного контура 11, вследст-., вие чего изменяется .частота автогене-. ратора 7, контролируемая частотомером 8. При включении колебательного

50 4 контура 11 в схему резонансного фильтра (фиг. 4 ) изменение емкости из" мерительного конденсатора 4 при из менении диаметра.микропроволоки 6 приводит к перераспределению паденйй напряжения между активным и реактивными элементами делителя напряжения, питаемого от генератора 9 . Напряжение на колебательном контуре 11 контролир"ется амплитудным вольтметром 12.

Благодаря тому, что-измерительный конденсатор высокочастотного измерителя диаметра микропроволоки,. выполненный в виде полого цилиндра с. соосно расположенной микропроволокой, обладает наибольшей относительной чувствительностью и наименьшей отно-,. сительной погрешностью от перемещения микропроволоки относйтельно .своей оси, а также благодаря уменьшению паразитной емкости между конденсато-. .ром и корпусом измерителя и повьвению добротности колебательного контура измерителя -обеспечивается noiaiseние точности измерения. диаметра сечения контролируемой микропровопоки.