SU1087861A1 - Датчик электропроводности твердых тел - Google Patents

Abstract

ДАТЧИК-ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, содержащий держатель , в котором размещены изолированные один от другого подпружиненные зонд| 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  разрещающей способности и надежности- в работе, каждый зонд выполнен в виде круглой пластины с двум  диаметрально расположенными выступами, один из которых нодпружинен к внешней стенке держател , а другой, свободный, заострен, причем все зонды установлены на оси, закрепленно) в боковых стенках держател , и подпружинены вдоль нее от боковых стенок держател , при этом зонды изолированы друг от друга прокладками, диаметр которых соответствует диаметру зондов.

Description

О 00

ОО

Ci

Изобретение относитс  к исследованию электрических свойств твердых тел, в частности , к измерению электронроводности анизотропных полупроводниковых материалов и минералов зондовым способом. Известен датчик электропроводности, состо щий из держател  ввиде стекл нной пластины с четырьм  клинообразными продольными пазами, которые служат направл ющими дл  зондов. Зонды изготовлены из вольфрамовой проволоки диаметром 0,05 мм. Рассто ние между зондами 0,2 мм. Разрешающа  способность датчика 0,6 ммЩ. Недостатком такой конструкции  вл етс  невысока  надежность работы. Применение тонких (0,05 мм) зондов не позвол ет обеспечить необходимое давление ими на образен , что приводит к нестабильности сопротивлений зондовых контактов и, как следствие , снижает надежность работы датчика. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  датчик электропроводности твердых тел, содержащий держатель , в котором размещены изолированные один от другого подпружиненные зонды . Держатель выполнен из тефлона, а зонды изготовлены из вольфрамовой проволоки диаметром 0,127 мм, изогнуты под пр мым углом и вставлены в прорези, сделанные в одной из половин держател . Один из концов каждого зонда заточен под острие, а незаточенный конец закреплен в верхней части держател . Изгиб зонда действует как пружина, обеспечива  посто нное воспроизводимое давление на исследуемый образец. Рассто ние между зондами 0,254мм. Разрешающа  способность такого датчика 0,76 мм, что позвол ет проводить измерени  электропроводности на образцах с минимальными размерами 2,3 X 2,04 мм 2. Однако така  разрешающа  способность бывает недостаточна при исследовании анизотропии электропроводности, а также при измерени х на образцах, имеющих размеры менее 2,3x2,04 мм, например, на мелких включени х провод щих минералов в горных породах . Кроме того, известное устройство ненадежно в работе, что обусловлено механической непрочностью зондов и слабым прижимным усилием пружины. Целью изобретени   вл етс  повышение разрешающей способности и надежности датчика в работе. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчике электропроводности, содержащем держатель с размещенными в нем изолированными один от другого подпружиненными зондами, каждый зонд выполнен в виде круглых пластин с двум  диаметрально расположенными выступами, один из которых подпружинен к внешней стенке держател , а другой, свободнь й, заострен, причем все зонды установлены на оси и изолированы друг от друга прокладками, диаметр которых соответствует диаметру зондов, ось с зондами закреплена в боковых стенках держател , а зонды подпружинены вдоль оси от боковых стенок. Разрешающа  способность датчика электропроводности определ етс  толщиной зондов и рассто нием между пазами или сверлени ми дл  зондов в держателе. Повыщеиие разрешающей способности датчика за счет уменьшени  толщины зондов приводит к снижению надежности работы, а значительное уменьшение рассто ни  между пазами или сверлени ми ограничиваетс  технологией изготовлени . В предлагаемом датчике за счет того, что зонды выполнены в виде тонких круглых пластин, а изолирующие их один от другого прокладки - в виде тонких круглых шайб, а все зонды и прокладки подпружинены вдоль оси, на которой они установлены в держателе, разрешающа  способность датчика определ етс  только толщиной зондов и изолирующих их прокладок. Предложенна  форма зондов и их размещение в держателе позвол ют приложить к зондам достаточное прижимное усилие и обеспечить надежный контакт с исследуемым образцом. Контактирующий выступ и выступ дл  подпружинивани  расположены на зонде таким образом, что при контактировании с образцом плоскость действи  сил совпадает с плоскостью зонда. Это исключает действие изгибающих моментов и, тем самым, повышает надежность работы. На фиг. 1 изображен четырехзондовый датчик, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку. Датчик электропроводности состоит из держател  1, изготовленного из изолирующего материала. В нижней части держател  1 выполнен паз, в котором иа оси 2 установлены четыре зонда 3, изолированные один от другого прокладками 4. Ось 2 закреплена в стенках держател  1. Зонды 3 подпружинены вдоль оси 2 от внутренних боковых стенок боковыми пружинами 5. Величина осевого сжати  зондов 3 регулируетс  гайкой 6. Каждый зонд 3 выполнен в. виде круглой пластины толщиной 0,08 мм с отверстием в центре дл  установки на оси 2 и двум  диаметрально расположенными выступами7 и 8. Выступ 7 заострен и предназначен дл  контактировани  с исследуемым образцом. Выступ 8 подпружинен к внещней задней стенке держател  1 пружиной 9. В качестве прокладок 4 между зондами 3 использованы слюд ные шайбы толщиной 0,1 мм, диаметр которых соответствует диаметру зондов 3. Устройство работает следующим образом. При введении зондов 3 в контакт с поверхностью исследуемого образца держатель 1 движетс  вниз, заостренные выступы 7

зондов 3 вход т в контакт с поверхностью образца и, при последующем движении держател  1 вниз, зонды 3 начинают поворачиватьс  вокруг оси 2. При этом первоначально подпружиненные к внешней стенке держател  1 выступы 8 зондов 3 отход т от стенки, а пружины 9 создают прижимное усилие .

Предложенна  конструкци  позвол ет повысить разрешающую способность и надежность датчика в работе. Так, предлагавмое устройство имеет разрешающую способность 0,54 мм, что позвол ет проводить измерени  электропроводности отдельных минеральных включений с минимальными размерами 1,6x1,1 мм, в то врем  как известное устройство имеет разрешающую способность

0,76 мм и может использоватьс  дл  измерений на образцах с размерами не менее 2,3x2,04 мм.

Более высока  надежность предлагаемого датчика в работе объ сн етс  тем, что его конструкци  позвол ет значительно уве личить давление зондами на исследуемый образец и, тем самым, обеспечить надежный контакт зондов с исследуемым образцом. Конструкци  датчика обеспечивает контактный ход зондов в пределах О-2,5 мм, что в совокупности с упругой пружиной позвол ет получить надежный контакт зондов и образца. В известном устройстве давление зондами на образец осуществл етс  за счет пр моугольного изгиба зонда и ограничено контактным ходом, равным 0,8 мм.

Фмг.2

Claims (1)

1. ДАТЧИК ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, содержащий держа тель, в котором размещены изолированные один от другого подпружиненные зонды, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и надежности· в работе, каждый зонд выполнен в виде круглой пластины с двумя диаметрально расположенными выступами, один из которых подпружинен к внешней стенке держателя, а другой, свободный, заострен, причем все зонды установлены на оси, закрепленной в боковых стенках держателя, и подпружинены вдоль нее от боковых стенок держателя, при этом зонды изолированы друг от друга прокладками, диаметр которых соответствует диаметру зондов.

   Фиг.1

   SU „„ 1087861 >