PL59476B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.IV.1970 59476 KI. 42 m4, 7/42 MKP G06g Twórca wynalazku: dr inz. Boleslaw Jacenków Wlasciciel patentu: Centralny Osrodek Badawczo-Projektowy Górnictwa Odkrywkowego, Wroclaw (Polska) Analizator reoelektryczny i sposób zadawania warunków poczatkowych na tym analizatorze Przedmiotem wynalazku jest analizator reoelek- tryczny przeznaczony do rozwiazywania metodami modelowania zagadnien fizycznych i matematycz¬ nych okreslonych równaniami: 8 / 8u\ 8 / 8u\ ^(Ax^)+^(Ay^)=F(x'y)' 8 / 8u\ , 8 / 8U\ „t 8u oraz sposób zadawania warunków poczatkowych na tym urzadzeniu. Urzadzenie to nazywa sie ana¬ lizatorem reoelektrycznyim, poniewaz dziala na za¬ sadzie znanych analizatorów elektrycznych, zacho¬ wujac jednak ciaglosc pola geometrycznego mo¬ delu.Doitychczas do rozwiazywania tego typu równan stosuje sie siatkowe analizatory skladajace sie w ogólnosci z siatki potencjometrów lub oporów, prostopadlego do tej siatki odrebnego ukladu po¬ tencjometrów wzglednie oporów, dzielnika napiec (do zadawania warunków brzegowych i poczatko¬ wych) oraz ukladu pomiarowego. Ponadto, w nie¬ których analizatorach stosuje sie dodatkowo przy¬ stawki do automatycznego odczytu zapisu wzgled- 10 15 25 2 nie do sprzezenia z maszynami cyfrowymi. Siatki oporowe utworzone sa z wezlów, których ilosc charakteryzuje, wielkosc analizatora.Wada tych urzadzen jest koniecznosc zamiany ciaglego obszaru geometrycznego na siatke o skon¬ czonej ilosci wezlów. Powstajacy przy tym blad z dyskretyzacji geometrycznej obszaru znieksztal¬ ca wyniki ponuarów.Dla zmniejszenia tego bledu buduje sie analiza¬ tory o bardzo duzej ilosci wezlów. Wymaga to zastosowania bardzo duzej ilosci oporników, prze¬ wodów oraz innych elementów elektrycznych, a montaz tej zlozonej aparatury — jest wysoce pra¬ cochlonny.Sposób zadawania warunków poczatkowych wy¬ maga wielokrotnego doprowadzenia roznych poten¬ cjalów do kazdego wezla.Przy rozbudowanym ukladzie czynnosc ta jest tak skomplikowana i pracochlonna, ze niejedno¬ krotnie rezygnuje sie z prowadzenia tego typu badan.Dalsza niedogodnoscia znanych analizatorów sa pomiary. Wartosc potencjalu mierzy sie we wszyst¬ kich wezlach, wyniki nanosi sie na wykres a na¬ stepnie droga interpolacji wyznacza sie iinie jed¬ nakowego potencjalu. Jest to zmudna i wymagaja¬ ca duzego nakladu pracy czynnosc.Celem niniejszego wynalazku jest skonstruowa¬ nie analizatora reoelektrycznego odznaczajacego sie prostota konstrukcji, eliminujacego dyskretyza- 594763 cje geometryczna umozliwiajacego proste i szybkie zadawanie warunków poczatkowych oraz szybki pomiar wartosci mierzonych.Istota wynalazku polega na skonstruowaniu ana¬ lizatora wyposazonego w dwie ciagle warstwy elektroprzewodzace — warstwe ^zasilajaca i war¬ stwe robocza, rózniace sie miedzy soba wielokrot¬ nie przewodowoscia. Warstwa zasalajaca o duzej przewodnosci i warstwa robocza o malej przewod¬ nosci — oddzielone sa od siebie warstwa izola- c?ln§, w której wykonane sa otwory kontaktowe, , wypelnione materialem elektroprzewodzacym. Ot¬ wory kontaktowe wraz z materialem elektroprze¬ wodzacym lacza elektrycznie obydwie warsitwy przewodzace ze soba, na calej ich powierzchni.Sposób zadawania warunków poczatkowych na tym analizatorze, polega na tym, ze potencjal elektryczny doprowadza sie, za pomoca elektrod Uksztaltowanych zgodnie z przebiegiem linii ekwi- potencjonalnych do warstwy zasilajacej, wytwarza¬ jac w niej zaprogramowane pole elektropotencjalne.W poszczególnych punktach wytwarzaja sie wów¬ czas, rózne wartosci potencjalów, zgodnie z wa¬ runkami poczatkowymi. Poprzez otwory kontak¬ towe, których opornosc reguluje-sie zmiana prze¬ kroju i ich wysokosci, zgodnie z zadanym progra¬ mem, potencjal warstwy zasilajacej oddzialywuje na rozklad potencjalu w warstwie, roboczej.Zaletami analizatora geoelektrycznego wedlug wynalazku sa: prostota konstrukcji, zachowanie ciaglosci pola geometrycznego modelu, skrócenie czasu zadawania warunków poczatkowych i prze¬ prowadzenia pomiarów.W analizatorze reoelektrycznym wyeliminowano calkowicie oporniki (potencjometry), wchodzace w sklad siatki oporowej oraz ukladu dzialajacego w plaszczyznie prostopadlej, zastepujac je ciaglymi polami elektroprzewodzacymi. Ponadto laczac war¬ stwe zasilajaca bezposrednio poprzez otwory kon¬ taktowe z warstwa robocza wyeliminowano cala siec przewodów, laczacych poszczególne wezly po¬ przez pulpit sterowniczy — z odpowiednimi ele¬ mentami analizatora. Analizator reoelektryczny wedlug wynalazku moze byc wykonany prostymi srodkami w srednio wyposazonym laboratorium.Przez zastosowanie ciaglego pola uniknieto bledów wynikajacych z dyskretyzacji geometrycznej obsza¬ ru oraz uniezalezniono ilosc elektrod w warstwie zasilajacej od ilosci wezlów, co w powaznym stop¬ niu skraca czas zadawania warunków poczatko¬ wych. Ponadto analizator bedacy przedmiotem ni¬ niejszego wynalazku umozliwia natychmiastowe wyznaczenie linii ekwiipotencjalnych, ze wzgledu na ciaglosc badanego obszaru, co pozwala unik¬ nac bledów interpolacyjnych i przyczynia sie do skrócenia czasu pomiarów.Przedmiot wynalazku zostal przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy analizatora reo- " 4 elektrycznego, a fig. 2 — jego rozwiazanie kon¬ strukcyjne.Z ukladu zasilajacego 1 potencjal zostaje dopro¬ wadzony za pomoca przewodów 2 i elektrod 3 5 do elektroprzewodzacej warstwy zasilajacej 4.Warstwa zasilajaca 4 wytwarza pole elektropoten¬ cjalne zgodnie z warunkami poczatkowymi.W warstwie roboczej 5 zadaje sie waruki brze¬ gowe elektrodami 6 doprowadzajac potencjal z io ukladu zasilajacego 1. Elektroprzewodnosc warst¬ wy roboczej 5 reguluje sie zmieniajac jej mizszosc, za pomoca plytek izolacyjnych 7. Otwory kontak¬ towe 8 znajdujace sie w warstwie izolacyjnej 9 sa wypelnione elektrolitem. 15 Ich opornosc zmienia sie poprzez przesuwanie trzpienia 10. Trzpien 10 laczy bezoporowo otwór kontaktowy 8 z warstwa robocza 5. Warstwa ro¬ bocza 4 i elektroprzewodzaca warstwa zasilajaca 5 sa rozdzielone izolacyjna warstwa 6. 20 Do pomiaru stosuje sie znane uklady (nieuwi- docznione na rysunku) zlozone z sondy oraz mier¬ nika napiecia, co umozliwia pomiar wartosci po¬ tencjalu w danym punkcie warstwy roboczej 5 albo wyznaczanie linii ekwipotencjalnej o zadanym 25 potencjale.Analizatory reoelektryczne moga znalezc zasto¬ sowanie w nastepujacych dyscyplinach: hydrome¬ chanika, filtracja, termodynamika, itermofizyka, aeromechanika, teoria sprezystosci, teoria plastycz- 30 nosoi, elektrostatylka, elektronika ciala stalego, elektronika prózniowa, optyka korpuskularna. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 35 1. Analizator reoelektryczny do rozwiazywania zagadnien fizycznych i matematycznych, znamien¬ nym tym, ze wyposazony jest w dwie ciagle war¬ stwy elekitroprzewodzace, warstwe zasilajaca (4) i warstwe robocza (5), które róznia sie miedzy 4(J soba wielokrotnie przewodnoscia i oddzielone sa od siebie warstwa izolacyjna (9), przy czym w warstwie izolacyjnej (9) znajduja sie otwory kon¬ taktowe (8) wypelnione materialem elektroprzewo¬ dzacym, laczacym elektrycznie obydwie warstwy 45 przewodzace.

2. sposób zadawania warunków poczatkowych na analizatorze reoelektrycznym wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze potencjal elektryczny doprowadza sie za pomoca elektrod (3) uksztaltowanych zgod-. 50 nie z przebiegiem linii ekwipotencjalnych do warstwy zasilajacej (4) o duzej przewodnosci, wy¬ twarzajac w niej zaprogramowane pole elektro¬ potencjalne, przy czym potencjaly w poszczegól¬ nych punktach tego pola oddzialywuja na rozklad 55 potencjalu w warstwie roboczej (5) o malej prze¬ wodnosci, poprzez otwory kontaktowe (8), których opornosc reguluje sie, stosownie do zadanych wa¬ runków, zmieniajac ich przekrój poprzeczny i wy¬ sokosc.KI. 42 m4,7/42 59476 MKP G 06 g Fig. I Fig. 2 PL