PL43998B1 - - Google Patents

Description

Zadaniem wynalazku jest stworzenie prostego kondensatora drgajacego o znikomej wadze i jak najmniejszej wielkosci, który bedzie gwa¬ rantowal w trudnych warunkach pracy stabilna prace oraz wygodne manipulowanie nim.Kondensatory drgajace w polaczeniu z elektro- metrami znajduja zastosowanie miedzy innymi do pomiaru napiecia stalych zródel pradu o wy¬ sokiej opornosci wewnetrznej. Do tego celu sa uzywane nie tylko lampy elektronowe, lecz takze elektrometry mechaniczne. Znane elektrometry lampowe wzglednie elektroniczne wzmacniacze pradu stalego wykazuja przy jeszcze znosnych kosztach chwiejna stalosc punktu zerowego, któ¬ ra jest spowodowana wahaniami napiecia elek¬ trodowego, katodowego i zmiana emisji lampy elektronowej.Znane konstrukcje uzywanych dawniej elek- trometrów mechanicznych sa na ogól biorac w *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wy¬ nalazku jest Hans Joachim Manser. ciezkich warunkach eksploatacyjnych techniki pomiarowej, w których wystepuja naprezenia mechaniczne, za czule a takze za duze, ciezkie i nieporeczne.Pomiary takie wykonuje sie w wysokoomo- wych zródlach napiecia przy nadzorowaniu na przyklad promieniowania jonizujacego, jako po¬ miar spadku napiecia na opornosci roboczej ka¬ mery jonizacyjnej wskutek pradu przeplywaja¬ cego przez komore przy oddzialywaniu napro¬ mieniowania radioaktywnego. Okazuje sie przy tym, ze uzywany miernik napiecia pobiera do¬ statecznie malo pradu, aby otrzymac mozliwie mala róznice pomiedzy S E M zródla napiecia oraz mierzonym i rózniacym sie napieciem na zaciskach oraz uniknac blednych wskazan.Poniewaz opornosci robocze wynosza od 109 do 1012 ohma, to wejsciowa opornosc zespolona uzy¬ wanego elektrometru winna byc jeszcze wieksza.Zadaniem wynalazku jest stworzenie konden¬ satora drgajacego dla elektrometrycznego ukladu pomiarowego, który bedzie latwy do skonstruo-wania, wzorcowania i manipulowania/ w warun¬ kach ciezkiej eksploatacji Dolaczy mala czulosc na zaklócenia z wysoka trwaloscia oraz bedzie posiadal maly ciezar i zajmie malo miejsca.Mierzone napiecia stale sa przetwarzane za pomoca wymienionego kondensatora drgajacego na proporcjonalne napiecia zmienne przy pomo¬ cy sinusoidalnie zmieniajacej sie pojemnosci kondensatora drgajacego. Powstajace w konden¬ satorze drgajacym napiecie zmienne jest dopro¬ wadzone nastepnie poprzez kondensator sprze¬ gajacy o wysokiej opornosci izolacji do wzgled¬ nie prostego wzmacniacza napiecia zmiennego.Wzmacnianie napiecia zmiennego w kondensa¬ torze drgajacym wedlug wynalazku daje znacz¬ ne korzysci w porównaniu do wzmacniania pra¬ du stalego.:- Szerokosc przenoszonego pasma, wzmacniacza napiecia zmiennego , moze byc mala i tak do¬ brana, ze wplywy przy dzwieku sieci, mikrofonu i \ eifiekt filmowy zostana wyeliminowane lub mocno stlumione. Zaklócajace oddzialywanie zachodzace w bezposrednio sprzezonych wzmac¬ niaczach lampowych pradu stalego praktycznie nie wchodzi tu w rachube. W elektrycznym ukladzie polaczen po wzmacniaczu pradu zmien¬ nego wlacza sie prostownik fazoczuly, który umozliwia sprzezenia zwrotne dla pradu stalego.Na skutek sprzezenia zwrotnego dla pradu zmiennego, czulosc calkowitego urzadzenia daje sie regulowac, bowiem wejsciowa pojemnosc skuteczna obniza sie a skuteczna opornosc wejs¬ ciowa podwyzsza sie. . Umozliwia to zastosowa¬ nie wskaznika, którym moze byc przyrzad mag- netoelektryczny lub inny. < Wedlug wynalazku w kondensatorze drgaja¬ cym elektrometru stalosc punktu zerowego jest wywolana glównie przez zmiane sily elektromo¬ torycznej zastyku, przy zalozeniu, ze nastepuja¬ cy po-tym wzmacniacz jest zbudowany wystar¬ czajaco stabilnie i jest wolny od napiec zaklóca¬ jacych.W znanych kondensatorach drgajacych zrobio¬ no juz prawie wszystko dla pomyslnego ich wzbudzenia. Wykonane sa na przyklad membra¬ ny drgajace, jezykowe blaszki drgajace, specjal¬ ne uklady sluchawek, uklady drgajace glosni¬ ków oraz uklady drgajace skladajace sie z u- mieszczonego na odpowiednim zawieszeniu rdze¬ nia zelaznego, który jest pobudzony za pomoca seneloidu (uklady spolaryzowane i niespolary- zowarie).Uklady te pracuja poza tym w odmiennym wykonaniu czesto jako czlony pracujace, przy okreslonej czestotliwosci albo powyzej lub po¬ nizej czestotliwosci ich rezonansu mechanicz¬ nego. Wreszcie znane sa równiez uklady, w któ¬ rych znajduje sie mikrofon kondensatorowy i ta¬ kie, które wykorzystuja zjawisko piezoelektrycz¬ ne kwarcu. Takze znane sa kondensatory drga¬ jace z wirujaca elektroda, które caja wprawdzie najwiekszy dajacy sie osiagnac wspólczynnik sprawnosci przeksztalcenia, jednak wykazuja nie dajace sie uniknac zjawisko zaklócajace spo- wodowane stykiem wirujacej elektrody z ziemia.Wady znanych kondensatorów drgajacych po¬ legaja miedzy innymi na tym, ze materialy sto¬ sowane do wykonania blaszki drgajacej nie moga byc dowolnie wybrane. Poniewaz blaszki drgajace sa sterowane magnetycznie, musza skla¬ dac sie one z materialu ferromagnetycznego.Znane napedy elektrodynamiczne..i elektromag¬ netyczne maja jeszcze na ogól dalsza wade po¬ legajaca na tym, ze w budowie sa bardzo zlo¬ zone i trudne do wykonania a wzorcowanie ich, szczególnie pózniejsze, jest bardzo utrudnione.Kondensator drgajacy wedlug wynalazku uni¬ ka wad znanych ukladów a osiaga to dlatego, ze jest on wzbogacany elektromagnetycznie za pomoca uruchomionego w znany sposób elek¬ trometru i przedstawia w calosci uszczelniony od wplywów atmosfery uklad, który sklada sie glównie z dwóch grup podstawowych, to jest z ukladu napedowego oraz kondensatora drga¬ jacego i sprzegajacego, które przed wmontowa¬ niem daje sie z osobna a potem lacznie zmonto¬ wac i wycechowac.Przyklad wykonaia wynalazku pozwala poz¬ nac blizej jego szczególy. Fig. 1 uwidacznia wi¬ dok ogólny, fig. 2 przekrój ukladu wedlug wy¬ nalazku, a fig. 3 schemat elektrycznego ukladu polaczen.Budowa kondensatora drgajacego wedlug wy¬ nalazku urzeczywistnia element konstrukcyjny, który przy malych wymiarach geometrycznych tworzy zamknieta i na zewnatrz uszczelniona calosc oraz posiada duza opornosc izolacji, nifcka pojemnosc rozproszenia lub do ziemi jak rów¬ niez mozliwosci wyrównania wszystkich warto¬ sci w kondensatorze drgajacym i pozwala na budowe kondensatora drgajacego na cokole.Kondensator drgajacy sklada sie glównie z dwóch czesci skladowych: z korpusu Obudowy 1, w którym sa umieszczone kondensator sprzega¬ jacy 2, 3 i izolator glówny 4 wraz z elektroda¬ mi 5 kondensatora drgajacego oraz z ukladu na¬ pedowego w korpusie pierscieniowym 6 i elek¬ troda drgajaca 7. - 2 -Przez takie oddzielenie zupelne jest mozliwe osobne wyrównanie ukladu ; napedowego, który po wstawieniu do skompletowanego korpusu od¬ budowy jest wspólnie nastawiony na optymalna sprawnosc przeksztalcenia.Caly kondensator drgajacy jest utrzymywany przez tuleje mosiezna 1. Aby uzyskac gladkie zewnetrzne prowadzenie, komora pomiarowa jest ograniczona za pomoca mosieznych czesci konstrukcyjnych, zmniejszajacych rozproszenie, przy czym wykonanie dopasowania daje sie technologicznie dosc latwo opanowac. Przewi¬ dziana w tulei nasadka 8 dzwiga glówny izola¬ tor 4, który jest wykonany z materialu izolacyj¬ nego i którego powierzchnia jest starannie wy¬ polerowana aby otrzymac mozliwie duza opor¬ nosc izolacji powierzchniowej. Izolator glówny 4 utrzymywany jest poprzez pierscien posredni 9 za pomoca pierscienia srubowego 10. Pierscien posredni 9, który po stronie izoiatora jest nieco stozkowo nakrecony, ma za zadanie uchwycenie izolatora i ewentualne wyrównanie zaleznej od temperatury zmiany grubosci. Na pierscieniu srubowym 10 znajduje sie izolator sprzezenia pojemnosciowego 11, który wykonany jest takze z materialu izolacyjnego i którego opornosc po¬ wierzchniowa jest sztucznie powiekszona przez nadanie odpowiedniego ksztaltu.Kat powierzchni oparcia stalej elektrody 5 kondensatora drgajacego w stosunku do osi srod¬ kowej korpusu obudowy 1 wynosic musi do¬ kladnie 90°, aby mógl byc zagwarantowany pra¬ widlowy przesuw elektrody stalej do drgajacej 7 po calkowitej ppwierzchni.Przy montazu izolator glówny 4 jest uzupel¬ niony elektroda kondensatora drgajacego 5 i e- lektroda kondensatora sprzegajacego 3. Potem izolator 4 lacznie z pierscieniem posrednim 9 jest nasadzony w uwidocznionej kolejnosci na trzpien prowadzacy wpasowany w pierscien sru¬ bowy 10, a calosc jest skrecona za pomoca spe¬ cjalnego klucza do korpusu obudowy 1.Potem kompletuje sie drugi izolator 11 z czes¬ ciami 13, 14, 2 i 15, który takze nasadza sie na trzpien. Elektroda 2 kondensatora sprzegajacego jest przed tym na stale odwrotnie nakrecona na srube ograniczajaca przez obracanie w lewo. Na koncu nasadza sie kolpak ochronny 26 i zaciska pierscieniem 11 za pomoca specjalnego urzadze¬ nia. Uzycie, specjalnego narzedzia w tym miejscu zostalo zastosowane dlatego, aby utrudnic w cza¬ sie manipulacji wykonanie zazebienia w kon¬ densatorze drgajacym od strony niepozadanej.Uklad napedzajacy jest zlaczony w korpusie nosnym 6 z pokrywa 18. Zamkniecie ukladu na¬ pedowego sklada sie z jarzma — pakietu 19, 20, zewnetrznego zamkniecia, które jest utworzone z dwóch pasków blachy, wygietych w ksztalcie cylindra, rdzenia jarzmowego 22 z zelaza armaco oraz rdzenia drgajacego takze z zelaza armaco, przy czym rdzen 22 jest wpasowany do górnego jarzma. Pakiety jarzma 19, 20 skladaja sie kaz¬ dorazowo z 9 sztuk 0,35 mm blachy krzemowej o grubosci 0,55 m, która 'jest scisnieta za pomoca trzech nitów rurowych.Przy montazu ukladu napedowego do czesci 6 zostana wsadzone najpierw obydwa umieszczo¬ ne jeden w drugim i polaczone ze soba cylindry blaszane 21. Potem zostanie scisniety pakiet blach jarzma 20. Nastepnie zostana nasadzone cewki 24 i górny pakiet blach jarzma 19. Na koncu za pomoca specjalnego urzadzenia na kor.- pus nosny 6, zostanie nakrecona pokrywa 18, która uprzednio jest uzupelniona górnym za¬ wieszeniem 25, pierscieniem 26 do napinania, elektroda drgajaca 7 i trzpieniem prowadzacym 27. Rdzen drgajacy 23 moze byc tak daleko na¬ krecony na trzpien prowadzacy 27, dopóki dolna powierzchnia rdzenia drgajacego 2.7 zostanie od¬ sunieta od powierzchni podporowej dolnego za¬ wieszenia 28. Nastepnie zostanie nalozone zawie¬ szenie 28, przy czym przewody doprowadzajace do cewki sa przeprowadzone przez srodek wy^ ciecia o ksztalcie nerki oraz na stale ulozone i przymocowane za pomoca pierscienia zaciska¬ jacego 29 i szesciu srub. Caly uklad napedowy moze byc równiez wyrównany wewnetrznie. Na koncu caly uklad napedowy 6 wkreca" sie w kor¬ pus obudowy 1. Do tego jest przewidziany, na przyklad gwint drobny o skoku 0,5 mm, który pozwala na wystarczajaco pewne wyrównanie kondensatora drgajacego, posiadajacego odleglo¬ sci miedzy plytkami rzedu 0,1 mm.Przy wykonywaniu korpusu obudowy 1 i kor¬ pusu nosnego ukladu napedowego 6, nalezy szczególnie uwazac na prawidlowe prowadzenie znajdujacego sie powyzej gwintu cylindra. Dol¬ na czesc ukladu napedowego jest chroniona przez pokrywe z winiduru 29 przeciw ewentualnym zanieczyszczeniom podczas przylutowywania co¬ kolu. Po calkowitym wyrównaiu kondensatora drgajacego, wkreca sie pierscien zaciskajacy 30 w korpus obudowy 1 tak, aby jego dolny bieg znajdowal sie o 1 mm powyzej poczatku gwinta.Na koncu nastepuje wlutowanie i wkrecenie co¬ kolu.Cokól i oprawa sa wykonane celowo z odpo¬ wiednim spadkiem, który zabezpiecza przed ob- - 3 -lubowaniem lub wypadnieciem kondensatora drgajacego z oprawy.Poniewaz kondensator drgajacy sklada sie glównie z czesci obrotowych, to wykonanie jego jest mozliwie uproszczone.Obydwa izolatory przy wytwarzaniu w wiek- sezej liczbie moga byc wyprasowywane a zawie¬ szenie pajakowe wytlaczane. Wszystkie bardziej wazne czesci konstrukcyjne w przykladzie wy¬ konania, sa wykonane z mosiadzu a pozostale ze stali.Kondensator drgajacy nie potrzebuje zadnej obslugi i moze byc bez wiekszych trudnosci lek¬ ko wymieniony. Kondensator ten jest dostatecz¬ nie zwarty i dlatego moze byc transportowany bez specjalnego zbiornika ochronnego.Doprowadzenie wzglednie odprowadzenie na¬ piecia zasilajacego i pomiarowego nastepuje po¬ przez przylutowianie do zacisków, które sa nie uwidocznione na rysunku. Aby zagwarantowac mozliwie dobra stycznosc miedzy membrana drgajaca i jej doprowadzeniem, kolektor laczacy membrany jest podparty mechanicznie w punk¬ cie ;4a i przylutowany do przewodu laczacego.Dla wykonania obydwóch izolatorów moze byc zastosowany z dobrym wynikiem material zwa¬ ny piakrylem. W wykonaniu wedlug wynalazku nie zostal umieszczony srodek osuszajacy, po¬ niewaz konstrukcja ukladu po zmontowaniu gwarantuje wystarczajace uszczelnienie od wply¬ wów atmosferycznych. W miejsce srodka osu¬ szajacego mozna takze zastosowac gaz obojetny, na przyklad argon, który tworzy wewnetrzna atmosfere ochronna. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Kondensator drgajacy, znamienny tym, ze sklada sie z dwóch grup podstawowych, z ukladu napedowego oraz kondensatora drga¬ jacego i sprzegajacego, które przed wmonto¬ waniem daja sie z osobna, a potem razem zmontowac i wycechowac, przy czym jest on wzbudzony elektromagnetycznie bez lub przy wspóludziale magnesu stalego, za pomoca elektrometru i przedstawia w calosci uszczel¬ niony od wplywów atmosferycznych uklad.

2. Kondensator drgajacy wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze zawiera magnes, pierscienic^ wy, za pomoca którego otrzymuje wzbudze¬ nie eelktromagnetyczne wzglednie wzmocnie¬ nie lub stale napiecie polaryzujace.

3. Kondensator drgajacy wedlug zastrz. 1, 2, znamienny tym, ze magnes wzbudzajacy jest uksztaltowany w postaci rdzerda cylindrycz¬ nego, a wszystkie czynne linie sil przebiegaja glównie w kierunku osi.

4. Kondensator drgajacy wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze obwód magnetyczny linii sil pola magnetycznego w cylindrycznych cze¬ sciach poosiowych i w promieniowych czes¬ ciach plaskich sklada sie z blach krzemo¬ wych.

5. Kondensator drgajacy wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze wyposazony jest w szcze¬ liny powietrzne, które kalibruje sie oddziel¬ nie.

6. Kondensator drgajacy wedlug zastrz, 1 — 5, znamienny tym, ze zawiera iatwo wymienny cokól, na którym umocowany jest kondensa¬ tor drgajacy. VEB Y.akutronik Zastepca: mgr Józef Kaminski rzecznik patentowyDo opisu pateatowego nr 43998 Fig. 1 10 3 0 26 25 10 22 23 28 20 43 30 226. RSW y,Prasa", Kielce. PL