CS245157B1

CS245157B1 - A method of measuring the electrical charge of solid materials and a device for measuring electric charge

Info

Publication number: CS245157B1
Application number: CS838806A
Authority: CS
Inventors: Pavel Sluka
Original assignee: Pavel Sluka
Priority date: 1983-11-25
Filing date: 1983-11-25
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS880683A1

Abstract

Sposob merania elektrického náboja materiálov slúži predovšetkým na stanovenie náboja na polymérnych materiáloch, najma na vláknach a fóliach, u ktorých elektrický náboj zhoršuje připadne aj znemožňuje ich spracovanie a u sypkých materiáloch, u ktorých tvorba elektrického náboja je významná pre manipuláciu s nimi a pre skladovanie. Meranie spočívá v influovaní elektrického náboja zo vzorky uloženej v uzavretej vniítornej komoře na túto komoru ako aj na vonkajšiu komoru a hodnota tohto influovaného elektrického náboja sa meria elektrometrom připojeným na obe komory. Zariadenie pozostáva z kovověj vnútornej komory pťe skúšaný materiál s galvanicky připojeným kovovým víkom, ktorá je odizolované uložená vo vonkajšej kovověj komoře galvanicky spojenej s kovovým víkom. Elektrický náboj, ktorý sa prejavuje ako elektrické napatie medzi komorani je meraný pomocou elektrometre, na ktorého svorky sú připojené komory, pričom vonkajšia komora je spojená aj s uzemněním.The method of measuring the electric charge of materials is used primarily to determine the charge on polymer materials, especially on fibers and films, in which the electric charge impairs or even prevents their processing, and on bulk materials, in which the formation of an electric charge is significant for their handling and storage. The measurement consists of influencing the electric charge from a sample stored in a closed inner chamber on this chamber as well as on the outer chamber, and the value of this influenced electric charge is measured by an electrometer connected to both chambers. The device consists of a metal inner chamber for the tested material with a galvanically connected metal lid, which is insulated and placed in an outer metal chamber galvanically connected to the metal lid. The electric charge, which manifests itself as an electric voltage between the chambers, is measured by an electrometer to whose terminals the chambers are connected, while the outer chamber is also connected to ground.

Description

Vynález sa týká spósobu merania elektrického náboja pevných materiálov, najma syntetických vláken a filmov, ako aj zariadenia na meranie elektrického náboja.The invention relates to a method for measuring the electrical charge of solid materials, in particular synthetic fibers and films, and to a device for measuring the electrical charge.

Doterajšie spósoby merania elektrického náboja pevných materiálov sú založené na meraní sily elektrického póla v okolí pevných materiálov, ktoré sa prejavujú ako elektricky nabité. Takýmito spósobmi ako aj zariadeniami sa meria len hustota elektrického náboja pevných materiálov aj to nepresne, nakolko vlastně meranie je ovplyvnené prostředím, kde prebieha meranie, ako aj geometrickým tvarom pevných materiálov, u ktorých sa meria hustota elektrického náboja.Current methods of measuring the electrical charge of solid materials are based on measuring the electric pole strength around the solid materials, which are shown to be electrically charged. In this way as well as devices, only the electric charge density of solid materials is measured even inaccurately, since the measurement is actually influenced by the measurement environment as well as the geometric shape of the solid materials in which the electric charge density is measured.

Naviac týmito metodami nie je možné merať celkový elektrický náboj pevných materiálov. Určenie celkového elektrického náboja na základe merania sily elektrického póla je matematickou záležitosťou a vzhíadom na používané spósoby merania je. tiež nepřesné.Furthermore, it is not possible to measure the total electrical charge of solid materials by these methods. Determining the total electrical charge based on the measurement of the electric pole force is a mathematical matter and considering the measurement methods used is. also inaccurate.

Uvedené nedostatky stanovenia elektrického náboja pevných materiálov odstraňuje spósob podlá vynálezu, ktorý spočívá v tom, že elektrický náboj materiálu vo vnútornej komoře sa prejavuje medzi navzájom elektricky odizolovanou vnútornou a vonkajšou komorou napatím, ktoré je velkosti náboja materiálu. Toto napátie sa meria elektr ometrom.These drawbacks of determining the electric charge of solid materials are overcome by the method according to the invention, characterized in that the electric charge of the material in the inner chamber occurs between the electrically insulated inner and outer chambers by a voltage that is the charge of the material. This voltage is measured by an electrometer.

Pre stanovenie elektrického náboja, ako je uvedené, slúži zariadenie pre meranie elektrického náboja pevných materiálov podlá vynálezu, ktoré pozostávajú z dvoch kovových komor opatřených kovovými uzatváracími víkami galvanicky spojenými s komorami.To determine the electric charge, as mentioned above, there is provided a device for measuring the electric charge of solid materials according to the invention, which consists of two metal chambers provided with metal closing lids galvanically connected to the chambers.

Menšia komora - vnútorná - je vložená do váčšej komory - vonkajšej - tak, že tieto sú navzájom odizolované izolantom. Každá z týchto komor je připojená elektricky na inú svorku elektrometra. Vonkajšia komora je spojená s uzemněním.The smaller chamber - inner - is inserted into the larger chamber - outer - so that they are insulated from each other by an insulator. Each of these chambers is electrically connected to a different terminal of the electrometer. The outer chamber is connected to ground.

Zariadenie pre meranie elektrického náboja pevných materiálov podlá vynálezu je znázorněné na pripojenom obrázku, na ktorom kovová vnútorná komora 2 je opatřená kovovým uzatváracím víkom 2 elektricky spojeným s vnútornou komorou l a je odizolované vložená do kovověj vonkajšej komory 2 s příslušným kovovým uzatváracím víkom 2 taktiež elektricky vodivé spojeným s vonkajšou komorou 2·The device for measuring the electric charge of solid materials according to the invention is shown in the attached figure, in which the metal inner chamber 2 is provided with a metal closing lid 2 electrically connected to the inner chamber 1a is insulated inserted into the metal outer chamber 2 with the respective metal closing lid 2 also electrically conductive. connected to the outer chamber 2 ·

Obe komory 1 a 3 sd dokonale elektricky odizolované a mechanicky navzájom spojené cez elektrický izolátor 2» výhodné skleněný alebo polytetrafluoretylénový. Elektrický vývod 2 od vnútornej komory 2 je riešený, koaxiálně s elektrickým vývodom 7_ od vonkajšej komory 2 a cez koaxiálny vodič 2 připojený na elektrometer 2·Both chambers 1 and 3 are perfectly electrically insulated and mechanically connected to each other via an electrical insulator 2, preferably glass or polytetrafluoroethylene. The electrical outlet 2 from the inner chamber 2 is provided coaxially with the electrical outlet 7 from the outer chamber 2 and connected to the electrometer 2 via a coaxial conductor 2.

Vonkajšia komora 2 j^e spojená s uzemněním 10. Víko 2 vnútornej komory 2 ^a víko £ vonkajšej komory 2 sú mechanicky zviazané pri otváraní a zatváření komór 2< 2 za podmienok, že vzájomné zviazanie vylučuje vznik elektrického náboja v dósledku vzájomného trenia častí spojovacieho zariadenia a že zároveň nenarušuje galvanické oddelenie oboch komór 2» 2·The outer chamber 2 ^e j associated with ground cover 10 2 2 inner chamber ^and outer chamber lid £ 2 are mechanically tied in the opening and closing stroke chamber 2 <2 under conditions that mutual tying excludes the emergence of electric charge due to this friction coupling parts and that at the same time it does not disturb the galvanic separation of both chambers 2 »2 ·

Materiál,· ktorého elektrický náboj má. byť stanovený, sa vkládá bez narušenia náboja vzorky a oboch komór do vnútornej komory.The material whose electric charge it has. to be determined, is inserted into the inner chamber without disturbing the sample charge and both chambers.

Před vlastným meraním, t.j. vložením vzorky materiálu do vnútornej komory 2 ^{sa obe ko}~ mory 2» 2 uzatvoria pomocou víka £ vonkajšej komory 2 galvanickým spojením svoriek elektrometra 9 sa odvedle případný náboj z oboch komór 2, 2 ^a elektrometer 2 ukazuje nulovú hodnotu napatia medzi komorami 2, 2Nato sa zruší galvanické vzájomné spojenie svoriek elektrometra 2, komory 2# 2 ^sa okvoria a do vnútornej komory 2 ^sa vloží skúšaný materiál. Po uzavretí komór 2, 2 elektrometer 9 indikuje hodnotu elektrického napatia, ktoré je únerne elektrickému nábojů vloženého materiálu. Pri známej celkovej kapacitě medzi uzavretými komorami 2, 2 spojovacími vodičmi vedenia k elektrometru 9 a vstupnej kapacitě elektrometra 2 j^e daný náboj skúšaného materiálu daný vztahomiBefore the actual measurement, ie by inserting a sample of material into the inner chamber 2 ^{, both} chambers 2 and 2 ^are closed by means of the outer chamber cover 2 by galvanic connection of the electric meter terminals 9 and a possible charge is removed from both chambers 2 ^and 2. the chambers 2, 2 are removed, the galvanic connection of the electric meter terminals 2 ^is removed, the chambers 2 # 2 ^are closed and the test material ^is placed in the inner chamber 2. After closing the chambers 2, 2, the electrometer 9 indicates the value of the electrical voltage, which is proportional to the electrical charges of the inserted material. By knowing the total capacity of the closed chamber 2, 2 connecting wires lead to the electrometer 9 and input capacitance of the electrometer 2 j ^e the charge of the test material vztahomi

Q « C . U, · .Q «C. U, ·.

kde Q je celkový náboj materiálu, C je celková kapacita medzi uzavretými komorami JL, 3^, spojovacími vodičmi vedenia k elektrometru 9 a vstupnej kapacity elektrometre 9, U je napatie, ktoré indikuje elektrometer 9. Pri nepremennej hodnotě kapacity C je možné elektrometer 9 ciachovat priamo v jednotkách elektrického náboja.where Q is the total charge of the material, C is the total capacity between the closed chambers 11, 3 ', the connecting conductors of the lead to the electrometer 9 and the input capacity of the electrometer 9, U is the voltage indicated by the electrometer 9. directly in electric charge units.

Změnu meracieho rozsahu elektrometre 9 je možné realizovat změnou celkovej kapacity c.The measuring range of the electrometer 9 can be changed by changing the total capacity c.

Rozměry komor 1^, J závisia od rozmerov vzoriek materiálov, ktorých elektrický náboj sa má zmerať.The dimensions of the chambers 1, 2 depend on the dimensions of the samples of the materials whose electric charge is to be measured.

Uvedený spósob a zariadenie je výhodné pre stanovenie náboja najma plastických látok vo formě vláken, fólií, granulátov, vín a práškov u ktorých stanovenie tohto náboja je dóležité pre ich spracovanie a skladovanie s ohladom na vznik statickej elektřiny.The method and apparatus are advantageous for determining the charge of plastics in particular in the form of fibers, foils, granulates, wines and powders, the determination of which charge is important for their processing and storage with respect to the generation of static electricity.

Claims

245157 Q «C. U, ·. where Q is the total charge of the material, C is the total capacity between the closed chambers JL, the connecting conductors of the wiring to the electrometer 9 and the input capacity of the electrometer 9, u is the on-footage indicated by the electrometer 9. directly in electrical charge units. The measuring range of the meter 9 can be changed by changing the total capacity c. The dimensions of the chambers J., 3 depend on the dimensions of the samples of materials whose electric charge is to be measured. Said method and apparatus is advantageous for determining the charge of, in particular, plastics in the form of fibers, films, granules, grains and powders in which the determination of this charge is important for their processing and storage with respect to static electricity. SUBJECT MATTER

A method for measuring the electrical charge of solid materials characterized by the fact that the electrical charge of the material is influenced by its closing into the inner chamber of the device from which the cartridge has previously been disrupted between the inner and outer chambers being insulated, the size of the charge being equal to that of the material and exhibiting as between the chambers that are measured by the electrometer.

2. Apparatus for measuring the electrical charge of solid materials according to claim 1, characterized in that it comprises two metal chambers (1, 3) each having a metal cap (2, 4) with a respective chamber (1, 3). galvanically connected, of which the inner chamber (1) is located in the outer chamber (37) and insulated from each other by an insulating material (5), each of which is electrically connected to the inductor of the meter (9) and the outer chamber (3) is connected to grounding (10). drawing