PL223722B1 - Urządzenie do pomiaru właściwości antystatycznych próbek wypukłych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru właściwości antystatycznych próbek wypukłych, w szczególności o okrągłym kształcie, używanych między innymi w oftalmice do wytwarzania soczewek optycznych. Urządzenie to jest również odpowiednie do określania właściwości antystatycznych różnych powłok uszlachetniających naniesionych na okrągłe podłoża o wypukłym lub płaskowypukłym kształcie.

Sposób pomiaru zdolności materiałów i wyrobów do rozpraszania ładunku elektrostatycznego, znany jest z publikacji: Blacker R., Bohling D., Coda M., Kolosey M.: Development of Intricsically Conductive Antireflection Coatings for the Ophthalmic Industry, 43^rd Annual Technical Conference Proceedings, Society of Vacuum Coaters, 2000, s. 212-216. Sposobem mierzy się właściwości antystatyczne poprzez pomiar rezystancji powierzchniowej soczewek optycznych z naniesioną przewodzącą powłoką antyrefleksyjną. Inny sposób określania właściwości antystatycznych znany jest z publikacji: Falkowski W.: „Powłoki antyrefleksyjne - porównanie parametrów, Izoptyka, 2006, s. 8-9. W sposobie tym mierzy się ładunek elektryczny na powierzchni soczewki okularowej przed i po naelektryzowaniu, a w wyniku podaje się różnicę, która świadczy o zdolności gromadzenia statycznego ładunku elektrycznego powłok naniesionych na soczewkę.

Z polskiej normy nr PN-EN61340-2-1 - Elektryczność statyczna część 2-1. (IEC 61340-2-1) Metody pomiaru. Zdolność materiałów i wyrobów do rozpraszania ładunku elektrostatycznego oraz z publikacji, J. N. Chubb, „Corona charging of practical materials for charge decay measurements”, Journal of Electrostatics 37, 1996, s. 53-65, J. N. Chubb, „New approaches for electrostatic testing of materials”, Journal of Electrostatics 54, 2002, s. 233-244, i J. N. Chubb, „A Standard proposed for assessing the electrostatic suitability of materials”, Journal of Electrostatics 65, 2007, s. 607-610, znane są aparatura do elektryzowania ulotem i sposób elektryzowania ulotem. Aparatura zawiera uziemioną osłonę z otwartym wgłębieniem w górnej ściance, a poniżej otworu w osłonie zamocowana jest ruchoma płyta. Ruchoma płyta, której dolną część stanowi płyta izolacyjna, zaś górną uziemiona metalowa płyta. W płycie izolacyjnej zamocowany jest krąg ostrzy ulotowych skierowanych w stronę badanej próbki. Badana próbka jest umieszczana w bocznych ściankach uziemionej osłony, poniżej i równolegle do ruchomej płyty, przy czym badana próbka umieszczana jest na lub powyżej dna osłony stanowiącego podstawę ekranującą. Sposób badania właściwości antystatycznych metodą pomiaru czasu zaniku ładunku statycznego z powierzchni różnych materiałów pozwala określić szybkość rozpraszania ładunku elektrostatycznego wytworzonego wyładowaniem ulotowym na powierzchni materiału, a zmniejszenie ładunku powierzchniowego obserwowane jest za pomocą miernika pola lub innego równoważnego przyrządu. Pomiar właściwości antystatycznych polega na tym, że w trakcie wyładowania ulotowego oraz w trakcie pomiaru czasu rozpraszania ładunku elektrostatycznego badana próbka znajduje się w dzielonej i uziemionej osłonie, przy czym górna część osłony ma otwór aperturę, który umożliwia elektryzowanie próbki a dolna część osłony stanowi podstawę urządzenia. W typowo stosowanych rozwiązaniach, otwór, przez który następuje elektryzowanie próbki ma kształt prostokątny o powierzchni kilkunastu centymetrów kwadratowych. Po naelektryzowaniu próbki miernik pola elektrostatycznego umieszczany jest nad próbką i wykonuje pomiar wielkości napięcia elektrycznego na powierzchni. Ładunek elektrostatyczny znajdujący się na powierzchni próbki przepływa w kierunku uziemionej osłony a urządzenie pomiarowe rejestruje czas spadku mierzonego napięcia do zadanej wartości. Czas, w którym następuje zanik mierzonego napięcia jest zależny od właściwości antystatycznych próbki. Sposób ten jest odpowiedni do pomiaru czasu rozpraszania ładunku z p owierzchni materiałów uformowanych w postaci płaskich próbek, np. folii lub płaskich płytek lub przy zastosowaniu odpowiedniej przystawki, również w postaci proszków.

Istota urządzenia według wynalazku, polega na tym, że badana próbka umieszczona jest pomiędzy przednią elektrodą uziemioną i elektrodą ekranującą. Obie elektrody uziemiona i ekranująca osadzone są w bocznych ściankach uziemionej osłony, ponadto w elektrodzie uziemionej wykonany jest otwór.

Korzystnie, elektrodę ekranującą stanowi podstawa ekranująca.

Korzystnie, badana próbka jest wypukła lub płaskowypukła o okrągłym kształcie i średnicy co najmniej 12 mm.

Korzystnie, otwór wykonany w elektrodzie uziemionej jest okrągły o średnicy od 10 do 40 mm, najkorzystniej do 30 mm.

PL 223 722 B1

Korzystnym jest również to, że elektrody uziemiona i ekranująca mają grubość od 0,1 do 3 m m, i wykonane są z materiału dobrze przewodzącego prąd elektryczny.

Urządzenie według wynalazku, umożliwia prawidłowy i powtarzalny pomiar czasu rozpraszania ładunku elektrostatycznego wytworzonego wyładowaniem ulotowym z powierzchni wypukłej lub płaskowypukłej próbki, w szczególności soczewki okularowej pokrytej powłoką uszlachetniającą. Otwór wykonany w elektrodzie uziemionej pozwala na ciągły jaj kontakt na całym obwodzie z wypukłą powierzchnią badanej próbki, oraz pozwala na pomiar próbek w postaci wycinków sfery lub kuli.

Przedmiot wynalazku objaśniony jest w przykładzie wykonania i uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do pomiaru właściwości antystatycznych okrągłych próbek o kształcie wypukłym, a fig. 2 - urządzenie z podstawą ekranującą pełniącą rolę elektrody ekranującej.

P r z y k ł a d 1

Urządzenie do pomiaru właściwości antystatycznych próbek wypukłych, okrągłych ma uziemioną osłonę OU u dołu z podstawą ekranującą PE oraz z otworem O w górnej ściance, poniżej którego w osłonie zamocowana jest ruchoma płyta S. Ruchoma płyta S ma dolną część wykonaną z płyty izolacyjnej, zaś górną stanowi uziemiona płyta metalowa. W płycie izolacyjnej zamocowany jest krąg ostrzy ulotowych U skierowanych w stronę badanej próbki P, która umieszczona jest pomiędzy przednią elektrodą uziemioną E1 i elektrodą ekranującą E2. Elektrody uziemiona E1 i ekranująca E2 mają grubość 0,1 i wykonane są z materiału dobrze przewodzącego prąd elektryczny, a badana próbka P jest wypukła o okrągłym kształcie i średnicy co najmniej 12 mm. Elektrody uziemiona E1 i ekranująca E2 osadzone są w bocznych ściankach uziemionej osłony OU, ponadto w elektrodzie uziemionej E1 wykonany jest otwór kołowy o średnicy 10 mm.

P r z y k ł a d 2

Urządzenie do pomiaru właściwości antystatycznych próbek wypukłych pokrytych powłoką antyodbiciową wykonane jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że próbką P jest soczewka okularowa o średnicy 30 mm pokryta powłoką antyodbiciową zaś kołowy otwór wykonany w elektrodzie uziemionej E1 ma średnicę 25 mm.

P r z y k ł a d 3

Urządzenie do pomiaru właściwości antystatycznych próbek wypukłych pokrytych powłoką antyodbiciową wykonane jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że elektrody uziemiona E1 i ekranująca E2 mają grubość 3 mm, przy czym elektrodę ekranującą E2 stanowi podstawa ekranująca PE. Pomiędzy elektrodami umieszczona jest płaskowypukła badana próbka P o okrągłym kształcie i średnicy 70 mm, a otwór wykonany w elektrodzie uziemionej E1 jest okrągły i ma średnicę 40 mm.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do pomiaru właściwości antystatycznych próbek wypukłych zawierające uziemioną osłonę u dołu z podstawą ekranującą oraz z otworem w górnej ściance, poniżej którego w osłonie zamocowana jest ruchoma płyta, przy czym ruchoma płyta ma dolną część wykonaną z płyty izolacyjnej, zaś górną stanowi uziemiona płyta metalowa, ponadto w płycie izolacyjnej zamocowany jest krąg ostrzy ulotowych skierowanych w stronę badanej próbki, znamienne tym, że badana próbka (P) umieszczona jest pomiędzy przednią elektrodą uziemioną (E1) i elektrodą ekranującą (E2), przy czym elektrody uziemiona (E1) i ekranująca (E2) osadzone są w bocznych ściankach uziemionej osłony (OU), ponadto w elektrodzie uziemionej (E1 ) wykonany jest otwór.
2. 2. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że elektrodę ekranującą (E2) stanowi podstawa ekranująca (PE).
3. 3. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że badana próbka (P) jest wypukła o okrągłym kształcie i średnicy co najmniej 12 mm.
4. 4. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że badana próbka (P) jest płaskowypukła o okrągłym kształcie i średnicy co najmniej 12 mm.
5. 5. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór wykonany w elektrodzie uziemionej (E1) jest okrągły o średnicy od 10 do 40 mm, korzystnie do 30 mm.
6. 6. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że elektrody uziemiona (E1) i ekranująca (E2) mają grubość od 0,1 do 3 mm, i wykonane są z materiału dobrze przewodzącego prąd elektryc zny.