Przedmiotem wynalazku jest glowica do pomiaru ladunku elektrycznego i czasu jego zaniku, stosowana zwlaszcza do badania parametrów elektrostatycznych materialów stalych, a przede wszystkim do okreslania elektrostatycznych wlasnosci antystatyzowanych tworzyw sztucznych.Z artykulu D.K. Davies, „TrappedCharges on Dielectrics", opublikowanego w czasopismie „Nature", v. 203, nr 4942, s. 290, 1964 r., znane jest urzadzenie do pomiaru ladunku elektrycznego i czasu jego zaniku, zawierajace wirujaca tarcze, na której umieszcza sie próbke badanego materialu.Nad tarcza jest umieszczona elektroda pomiarowa, polaczona z miernikiem napiecia zmiennego oraz wieloostrzowa elektroda ulotowa zasilana wysokim napieciem. Osie symetrii próbki, elek¬ trody pomiarowej i elektrody ulotowej sa jednakowo oddalone od osi tarczy. Próbka badanego materialu, przemieszczajac sie wraz z wirujaca tarcza, jest poddawana elektryzacji ulotem wyso¬ kiego napiecia, gdy znajduje sie pod elektroda ulotowa. Ladunek elektryczny zgromadzony na powierzchni próbki jest mierzony metoda indukcji elektrycznej, za pomoca elektrody pomiarowej, pod która znajdzie sie próbka w trakcie dalszego przemieszczania sie wraz z tarcza. Z wartosci zmierzonego na elektrodzie napiecia wyznacza sie wartosc ladunku elektrycznego zgromadzonego na próbce natomiast szybkosc zaniku tego napiecia swiadczy o szybkosci zanikania ladunku na próbce.Zasadnicza niedogodnoscia, wynikajaca ze stosowania znanej glowicy jest koniecznosc pobrania próbki badanego materialu, co w wielu przypadkach jest niemozliwe, gdyz wiaze sie ze zniszczeniem gotowego wyrobu.Wynalazek dotyczy glowicy do pomiaru ladunku elektrycznego i czasujego zaniku, zawieraja¬ cej co najmniej jedna elektrode pomiarowa, wyposazona w ekran, polaczona z miernikiem napiecia zmiennego i sprzezona mechanicznie z walem silnika napedowego. Glowica jest wyposazona w wieloostrzowa elektrode ulotowa usytuowana mimosrodowo wzgledem osi obrotu elektrody.Istota wynalazku polega na zastosowaniu w glowicy dwóch ekranów, z których jeden jest umieszczony miedzy ostrzami elektrody ulotowej a pomiarowa elektroda i jest z nia polaczony mechanicznie, a drugi ekran jest umieszczony po przeciwnej stronie elektrody pomiarowej i ma wykonane przelotowe wyciecie. Wyciecie to jest usytuowane naprzeciw ostrzy elektrody ulotowej.Korzystne jest wykonanie jednego ekranu w postaci warstwy metalicznej naniesionej na tarcze izolacyjna, w której jest wykonany co najmniej jeden przelotowy otwór, usytuowany mimosro-2 123 218 dowo, w odleglosci od srodka tarczy równej odleglosci miedzy osia symetrii wieloostrzowej elektrody ulotowej a osia obrotu elektrody pomiarowej. Umozliwia to zastosowanie ekranu o niewielkiej grubosci, a jednoczesnie warstwa izolacyjna przeciwdziala bezposrednim wyladowa¬ niom z ostrzy elektrody ulotowej do ekranu. Ponadto korzystnejest wykonanie drugiego ekranu w postaci metalowej tarczy kolnierzowej, stanowiacej pokrywe obudowy glowicy. Glowica stanowi wówczas urzadzenie o zwartej budowie, latwe do przenoszenia. Wykonanie elektrody pomiarowej w postaci metalicznej warstwy naniesionej na tarcze izolacyjna, w której jest wykonany co najmniej jeden otwór przelewowy, znacznie upraszcza konstrukcje glowicy i stabilizuje pojemnosc wlasna elektrody pomiarowej. Otwór ten jest usytuowany mimosrodowo w odleglosci od srodka tarczy róWfEt^TJd^^ symetrii wielostrzowej elektrody ulotowej od osi obrotu elektrody pomiarowej. I Glowica wedlug wynalazku umozliwia pomiar ladunku elektrycznego i czasu jego zaniku metoda'nieniszczaca. Wprowadzenie dodatkowych ekranów zapewnia wlasciwe warunki pomiaru ladunku wyirrdulcowanego na elektrodzie pomiarowej, a przelotowe wyciecie w ekranie, usytuo¬ wane naprzeciw ostrzy elektrody ulotowej oraz dobór ksztaltu i wymiarów ekranu zasadniczego, umozliwiaja elektryzacje powierzchni badanego materialu. Ekran polaczony mechanicznie z elek¬ troda pomiarowa, wiruje wraz z nia w trakcie wykonywania pomiarów, dzieki czemu mozliwe sa naprzemienne elektryzacja i pomiar ladunku elektrycznego na nieruchomym obiekcie badanym.Dobór ksztaltu elektrody pomiarowej i ekranów glowicy pozwalaja na realizacje glowicy w róznych wersjach konstrukcyjnych, o róznych wymiarach, zaleznie od potrzeb uzytkowników i mozliwosci materialowych.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia glowice do pomiaru ladunku elektrycznego i czasu jego zaniku, czesciowo w widoku czesciowo w przekroju podluznym, fig. 2 — tarcze pomiarowa, w widoku ogólnym, a fig. 3 — tarcze ekranujaca w widoku ogólnym.Przykladowa glowica wedlug wynalazku zawiera pomiarowa tarcze 1, która jest sklejona z ekranujaca tarcza 2, a tarcze 1 i 2 sa zamocowane na izolatorze 3, umieszczonym na walku elektrycznego silnika 4. Silnik 4 wraz z tarczami 1,2jest umieszczony wspólosiowo w obudowie 5, która jest zamknieta metalowa, kolnierzowa tarcza 6. Pomiarowa tarcza 1 i ekranujaca tarcza 2 sa umieszczone miedzy kolnierzowa tarcza 6 a ostrzami elektrody ulotowej 7, zamocowanej na plytce 8 i usytuowanej mimosrodowo wzgledem srodka tarcz 1,2. Wieloostrzowa elektroda ulotowa 7jest wyposazona ponadto w ekran 9. W pomiarowej tarczy 1 i w ekranujacej tarczy 2 sa wykonane po dwa przelotowe otwory, usytuowane mimosrodowo wzgledem srodka tarcz 1, 2 i rozmieszczone symetrycznie wzdluz ich obwodu. Otwory obu tarcz 1, 2 sa ponadto wspólosiowe. Pomiarowa tarcza 1 i ekranujaca tarcza 2 sa wykonane z metalu izolacyjnego, przy czym na powierzchni ekranujacej tarczy 2, stykajacej sie z powierzchnia izolacyjna pomiarowej tarczy 1, jest nalozona metaliczna warstwa, stanowiaca zasadniczy ekran 10. Na powierzchni pomiarowej tarczy 1, usytuowanej od strony tarczy 6 zamykajacej obudowe 5 jest umieszczona metalowa, pomiarowa elektroda 11, wykonana w ksztalcie dwóch metalowych krazków polaczonych ze soba sciezka przewodzaca prad, przy czym srodki krazków sa oddalone od srodka tarczy 1 o odleglosc równa odleglosci srodków otworów przelotowych tarczy 1 od jej srodka i sa usytuowane symetrycznie wzgledem tych otworów. Ponadto powierzchnia pomiarowej tarczy 1 jest wyposazona w ekranu¬ jaca warstwe 12, stanowiaca boczny ekran elektrody 11. W kolnierzowej tarczy 6 jest wykonany przelotowy otwór, którego os jest usytuowana wspólosiowo z osia symetrii wieloostrzowej elek¬ trody ulotowej 7. Na plytce 8 jest zamocowany przepust 13, poprzez który przechodzi przewód laczacy sprezysty zestyk 14 z miernikiem 15 napiecia zmiennego. Sprezysty zestyk 14jest polaczony ze slizgowym pierscieniem 16, umieszczonym na izolatorze 3 i polaczonym z pomiarowa elektroda 11.W celu zmierzenia ladunku elektrycznego i czasu jego zaniku glowice umieszcza sie na powierzchni badanego materialu, przy czym wystarcza aby otwór w tarczy 6 znajdowal sie na badanej powierzchni. Elektryzacja badanego materialu ulotem wysokiego napiecia odbywa sie, gdy wirujace tarcze 1, 2 przyjmuja polozenie w którym ich otwory sa usytuowane wspólosiowo z otworem trzeciej tarczy 6 i wieloostrzowa elektroda ulotowa 7. Po dalszym obrocie tarcz 1,2 nad naelektryzowana powierzchnia badanego materialu znajduje sie pomiarowa elektroda 11. Na123 218 3 elektrodzie 11 indukuje sie ladunek elektryczny, a w wyniku obrotowego ruchu tarcz 1, 2 na pierscieniu 16 i zestyku 14 pojawia sie napiecie, które jest mierzone przez miernik 15. Wartosc zmierzonego napiecia jest proporcjonalna do wartosci ladunku elektrycznego zgromadzonego na badanym materiale, na powierzchni równej powierzchni otworu w tarczy 6. W momentach, w których nad badana powierzchnia znajduje sie pomiarowa elektroda 11, prad ulotu jest odprowa¬ dzany przez zasadniczy ekran 10 tarczy 2, a izolacyjna warstwa ekranujacej tarczy 2 zapobiega bezposrednim wyladowaniom do ekranu 10, natomiast elektroda 11 jest zaekranowana po bokach — ekranujaca warstwa 12 pomiarowej tarczy 1, od góry — zasadniczym ekranem 10 tarczy 2, a od dolu — okresowo tarcza 6. Po odlaczeniu napiecia zasilajacego elektrode ulotowa 7 wartosc ladunku na badanej powierzchni maleje, a wraz z nia maleje napiecie mierzone na elektrodzie 11.Szybkosc zaniku tego napiecia pozwala na okreslenie szybkosci zaniku ladunku na powierzchni badanego materialu.Zastrzezenia patentowe 1. Glowica do pomiaru ladunku elektrycznego i czasu jego zaniku, zawierajaca co najmniej jedna zaekranowana elektrode pomiarowa, polaczona z miernikiem napiecia zmiennego i sprze¬ zona mechanicznie z walem silnika napedowego, oraz wyposazona w wieloostrzowa elektrode ulotowa usytuowana mimosrodowo wzgledem osi obrotu elektrody pomiarowej, znamienna tym, ze jest wyposazona w dwa ekrany (6,10) przy czym . zasadniczy ekran (10)jest umieszczony miedzy ostrzami elektrody ulotowej (7) a pomiarowa elektroda (11) oraz jest mechanicznie polaczony z pomiarowa elektroda (11), a dodatkowy ekran (6) jest umieszczony po drugiej stronie pomiarowej elektrody (11) i ma wykonane przelotowe wyciecie, usytuowane naprzeciw ostrzy elektrody ulotowej (7). 2. Glowica wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zasadniczy ekran (10) stanowi warstwa metaliczna naniesiona na izolacyjna tarcze (2), w której jest wykonany co najmniej jeden przelo¬ towy otwór, usytuowany mimosrodowo w odleglosci od srodka tarczy równej odleglosci miedzy osia symetrii wielostrzowej elektrody ulotowej (7) a osia obrotu pomiarowej elektrody (11). 3. Glowica wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze dodatkowy ekran (6), jest wykonany w postaci kolnierzowej, metalowej tarczy, stanowiacej pokrywe obudowy glowicy. 4. Glowica wedlug zastrz. 1, albo 2, znamienna tym, ze pomiarowa elektroda (U) jest wykonana w postaci metalicznej warstwy naniesionej na izolacyjna tarcze (1), w której jest wykonany co najmniej jeden przelotowy otwór, usytuowany mimosrodowo, w odleglosci od srodka tarczy równej odleglosci osi symetrii wieloostrzowej elektrody ulotowej (7) od osi obrotu pomiarowej elektrody (11).123 Jl» Rg.1 Fig2 Fig.3 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL