KR920003538B1 - 액체의 유전상수 측정용 셀 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액체의 유전상수 측정용 셀

제1도는 유전상수 측정용 셀의 구조도.

본 발명은 액체의 유전상수를 정확하게 측정하기 위한 전기용량형( CAPACITIVE TYPE) 측정용 셀(CELL)에 관한 것이다.

전기용량형 셀의 기본구조는 두개의 대향전극으로 이루고 있으며 이 대향전극 사이에 발생하는 전기용량을 측정하여 유전상수를 측정한다. 전기용량형 셀은 진공중에서 발생되는 전기용량값 Co을 측정한 후 다시 측정대상 액체를 셀에 주입시켜 발생되는 전기용량값 C를 측정하여 이 두 전기용량값의 비, 즉 C/Co로써 유전상수를 결정한다.

유전상수를 측정하기 위한 전기용량형 셀은 측정 액체의 상태에 알맞게 제작해야 하는데 두개의 평행원판을 이용한 전기용량형 셀은 구조가 간단하고 쉽게 제작이 가능하나 정확한 측정은 어렵다.

이러한 주된 이유는 전기용량기(CAPACITOR)로 구성된 셀의 가장 자리에서 발생되는 가장자리효과(EDGE-EFFECT)때문이다.

이러한 문제를 줄이기 위하여 대향평행원판중 한쪽전극을 가드림(CUARD-RING) 전극으로 에워싸야 한다.

그런데 대향평행원판의 한쪽전극과 가드링 전극사이의 간격, 그리고 가드링 전극의 크기, 대향평행원판 전극의 간격과 가드링 전극의 비율등 적절한 설계에 의하여 셀을 제작하지 않으면 유전상수를 정밀 정확하게 측정할 수 없다.

본 발명에서는 전기용량의 안정도가 우수한 켈빈(KELVIN) 가드림 표준전기용량기(STANDARD CAPACITOR) 형태의 전기용량기 설계, 원리를 이용하여 액체의 유전상수를 정확하게 측정할 수 있는 셀을 개발하였다.

제1도는 본 발명인 유전상수 측정용 셀의 구조도이다.

셀에 사용된 모든 금속은 화학적인 내부식성이 강한 스텔레스스틸(SUS 316)를 사용하였고 전극들 간의 절연을 위하여 테프론을 절연제로 사용하였다.

정확한 측정을 위하여 고진공에 적합하고 한쪽이 막힌 직경 171mm 두께 5mm의 원통형 쳄버(1)를 만들고 속에 전기용량형 셀을 설치하였다.

전기용량형 셀과 쳄버는 테프론(1)으로 절연시켰으며 쳄버는 전기용량형 셀 전체에 대하여 가드로써 역할을 하게 하였다.

전기용량형 셀은 위쪽전극(3)과 아래쪽전극(4)으로 구성되는데 이들은 모두 테프론 링(5)으로 절연시켰다.

위쪽전극을 둘러싸고 있는 가드링 전극(6)은 쳄버와 직접 접촉되어 있으며 위쪽전극의 직경은 60mm로 하였다.

위쪽전극과 이를 둘러싸고 있는 가드 전극의 평행도를 좋게 하기 위하여 이들 사이에 테프론 튜브(7)로 절연시켜 나사(8)로 조립한 후 다시 전체를 연마하여 측정전극인 위쪽전극과 가드링 전극과 좋은 평행도를 유지하게 하였다.

위쪽전극을 지지하고 있는 가드판(9)에 구멍(10)(11)을 뚫어 한쪽구멍(10)은 외부에서 측정대상의 액체를 주입할 수 있게 하였으며 다른 한쪽구멍(11)은 액체의 유입이 용이하게 하기 위하여 만들었다.

위쪽전극과 아래쪽전극 사이에 삽입한 테프론링의 두께를 조절하여 삽입함으로써 위 아래 전극간의 거리를 변화시킬 수 있으므로 유전상수가 큰 측정액체인 경우 이들의 거리를 조절함에 의해 측정범위를 넓힐 수 있다.

전기용량형 셀의 전체 가드의 역할도하는 쳄버는 O-링(12)을 사용하여 진공쳄버로 사용하였으며 셀의 전극을 연결하는 리드선(13)은 측정시스템과의 양호한 연결을 위하여 BPO콘넥터를 쳄버의 뚜껑(14)에 에폭시 몰드하여 부착하였다.

쳄버 뚜껑의 중앙 진공펌프와 연결할 수 있게 진공 관(15)을 연결하게 하였다.

전체적으로 전기용량형 셀은 측정전극인 위쪽전극과 아래쪽전극, 그리고 가드 전극을 구분제작하여 3-터미날 방식을 사용하였다.

그러므로 본 발 발명의 셀로서 액체의 유전상수를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 원통형쳄버(1)에 테프론(2)으로 절연하고 윗쪽전극(3)과 아래쪽전극(4)을 테프론링(5)으로 절연되게 설치하며 아래쪽전극(4) 외부에 테프론 튜브(7)로 절연시켜 가드링 전극(6)을 설치하되 쳄버(1)와 접촉되게 하고 이들을 나사(8)로 가드판(9)에 조립한 후 가드판에 구멍(10)(11)을 뚫어 구멍(10)에는 외부에서 측정대상의 액체를 주입하고 구멍(11)에는 액체의 유입이 용이하게 하며 쳄버(1)은 O-링(12)로서 밀폐하고 진공판(15)이 배관된 뚜껑(14)을 통해 리드선(13)을 배선함으로서 진공상태의 전기용량(Co)를 측정한 후 셀의 재조립없이 전기용량(C)를 직접 측정, 계산토록 하며 액체의 유전상수 크기에 따라 동일한 셀의 전극 간격을 조절 가능케함을 특징으로 하는 액체의 유전상수 측정용 셀.

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