DE717343C - Anordnung zum Messen der Leitfaehigkeit von dielektrischen Werkstoffen mit an eine Stromquelle angeschlossenen, abgeschirmten Pruefelektroden - Google Patents

Description

• Anordnung zum Messen der Leitfähigkeit von dielektrischen Werkstoffen mit an eine Stromquelle angeschlossenen, abgeschirmten Priifelektroden Die im elektrisdien Ofenbau verwendeten keramischen oder isolierenden Baustoffe unterliegen im Betrieb der Einwirkung des elektrischen Feldes zwischen den an Spannung liegenden Heizleitern und den geerdeten Teilen des Ofens, wie z. B. Transportvorrichtungen Bodenplatten u. dgl.
• Da die keramischen Baustoffe bei hohen Temperaturen elektrisch leitend werden fließen Ströme von den Heizleitern zu den geerdeten Ofenteilen. Diese Ströme bedeuten für das Bedienungspersonal bei mittelbarer oder unmittelbarer Berührung oft eine große Gefahr, andererseits verursachen sie auch im Laufe der Zeit eine Zerstörung der Baustoffe.
• Diejenigen keramischen Bauteile. die der Wirkung des elektrischen Feldes besonders starl; ausgesetzt sind müssen also in ihrer Form und stofflichen Zusammensetzung so ausgewählt werden, daß die durch sie fließenden Ströme in möglichst geringen Grenze bleiben. Um nun für die jeweilige Betriebsbedingung den geeignetsten Baustoff auszuwählen, ist eine eingehende Untersuchung der Stoffe auf ihre elektrische Leitfähigkeit und Oberflächenleitfähigkeit bei hohen Tempernturen erforderlich.
• Es ist bereits eine Meßeinrichtung fiir diele'ktrische Werkstoffe bckanntgefforden. bei der auf der einen Seite des zu messenden Prüfkörpers eine Abschirmelektrode zur Ableitung der Oberflächenströme vorgesehen ist.
• Diese Anordnung bietet jedoch noch keine Gewähr dafür, daß zwischen den beiden Meßelektroden ein homogenes Strömungsfeld vorhanden ist.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Messen der Leitfähigkeit von dielektrischen Werkstoffen mit an einer Stromquelle angeschlossenen, abgeschirmten Prüfelektrode zu schaffen, mit der noch genauere Meßergebnisse erzielt werden.
• Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Prüfelektroden gleicher Größe einander gegenüberliegend angeordnet, von Abschirmelektroden umgeben sind und in den Priif- und oder Abschirmstromkreisen Abgleichwiderstände zum Herstellen eines homogenen Feldes vorgesehen sind. Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß beim Messen der Durchgangsströme Fehlmessungen durch Oberflächenströme vollständig vermieden werden. Die gleiche Größe der Meßelektroden begünstigt die Bildung eines homogenen Feldes, das in Verbindung mit den Abgleichwiderständen sehr genaue Meßwerte bilden läßt.
• Zur Kontrolle der Feldhomogenität wird vor Eintritt in die eine Prüfelektrode und nach Austritt des Stromes aus der anderen Prüfelektrode gemäß der Erfindung eine Strommessung vorgenommen. Zum besseren Ausgleichen der Potentiale der Abschirmelektroden an das Potential der Prüfelektroden ist es fernerhin vorteilhaft die Angleichwiderstände eines jeden Elektrodenkreises zu unterteilen und einen Teilwiderstand in Stromrichtung vor der Abschirmelektrode, den anderen Teil widerstand hinter der Abschirmelek trode anzuordnen. Zur Kontrolle der Potentiale an den Elektroden können außerdem noch Galvanometer vorgesehen sein. Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind im folgenden beschrieben: Der Gegenstand der Eriindung ist in der Zcichnung an drei Beispielen veranschaulicht, und zwar zeigen: Abb. I eine bisher übliche Meßanordnung, Abb. 2 eine Anordnung gemäß der Erfindung zum Messen der Leitfähigkeit für Durchgangsströme und Abb. 3 eine Anordnung gemäß der Erfindung zum Messen der Oberflächenleitfähigkein.
• Bei der Meßanordnung nach Abb. 1, bei der im Ofen 1 sich der Prüfkörper 2 befindet, fließt zwischen den beiden Elektroden 3 ein Strom. der sich teils als Kriechstrom 4, teils als Durchgangsstrom 16 schließt.
• Mit dieser Anordnung ist also eine einwandfreie Messung nicht möglich, da der zwischen den Prüfelektroden fließende Strom sich aus zwei Strömen zusammensetzt deren Anteile unbestimmbar sind.
• Nach der Erfindung wird deshalb eine Meßanordnung nach Abb. 2 vorgeschlagen.
• Neben den Prüfelektroden 3 werden noch weitere Abschirmelektroden 5 5 vorgesehen, die mit den Prüfelektroden an der gleichen Spannung liegeii. Da das zur Messung benötigte homogene elektrische Feld jedoch nur hergestellt werden kann, wenn die Prüf- und Schirmelektroden auf jeder Seite des zu untersuchenbei Körpers untereinander das gleiche Potential besitzen, sind in den einzelnen Stromkreisen Regel widerstände vorgesehen, durch die die Potentiale angeglichen werden. Zur Kontrolle der Potentialgleichheit bzw. der Fledhomogenität sind Strommesser 6 und 7 angeordnet, durch die der Durchgangsstrom bei Ein- und Austritt gemessen wird.
• Die NIessung mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden: Die Mel.-t- und Schirmelektroden 3 uild i werden an die gleiche Spannung gelegt und mittels der Meßinstrumente 6 und ; der zwischen den Meßelektroden 3 übergehende Strom bei Eintritt und Austritt gemessen. Eine gleiche Anzeige beider Instrumente kann aber nur erzielt werden, wenn jeweils die Prüfelektrode und die benachbarten Schirmelektroden auf jeder Seite des zu prüfenden Körpers das gleiche Potential haben. Zum Angleichen der Potentiale sind daher auf der einen Seite l<egel'viderstände I0, 1 1, 12 und auf der anderen Seite Regelwiderstände 13, 14 und zur Strommessung Instrumente 6, 7, 8, 9 vorgesehen. Aus den Spannungs- und Strommessungen lassen sich die Potentiale errechnen und dementsprechend durch die Regelwiderstände einstellen.
• In Abb. 3 ist eine andere Anordnung zur Messung der Leitfähigkeit veranschaulicht, die sich besonders vorteilhaft da anwenden läßt, wo eine genaue Kenntnis der Oberflächen leitfähigkeit erforderlich ist. In diesem Falle werden die Prüfelektroden auf den zu untersuchenden Bauteil 2 gelegt und von Schirmelektroden 5 umgeben. Die Schaltung der Prüf- und Schirmelektroden ist im wesentlichen die gleiche wie bei der Anordnung nach Abb. 2.
• Die Erfindung ermöglicht es, die Leitfähigkeit. insbesondere aucll Oberflächenleitfähigkeit, an beliebig geformten Körpern zu messen.

Claims (5)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Anordnung zum Messen der Leitfähigkeit von dielektrischen Werkstoffen mit an eine Stromquelle angeschlossenen, abgeschirmten Prüfelektroden, dadurch o-ekennzeichnet, daß die Prüfelektroden gleicher Größe einander gegenüberliegend angeordnet, von Abschirmelektroden umgeben sind und in den Prüf- und oder Abschirmstromkreisen Abgleichwiderstände zum Herstellen eines homogenen Feldes vorgesehen sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleichwiderstand eines jeden Abschirmelektrodenkreises unterteilt ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß vor Eintritt in die eine Prüfelektrode und nach Austritt aus der anderen Prüfelektrode eine Strommessung stattfindet.
4. * Anordnung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilwiderstand in Stromrichtung vor der Abschirmelektrode der andere Teilwiderstand hinter der Abschrimelektrode angeordnet ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, da durch gekennzeichnet. daß znischen den Prüf- und Abschirmelektroden Galvanometer (15) abschaltbar liegen.