166545. lajstromszámú szabadalom • Befogószerkezet preciziós ellenállásmérésekhez
3 166545 4 mos vezető anyagból készült ékekkel vannak ellátva. Az ékeken egymással párhuzamos sík felületek vannak kialakítva, így az ékek egymástól mért távolsága, azaz a mérési hossz mérőhasábok segítségével igen pontosan beállítható. Az egyenletes hőeloszlás érdekében a termosztáló folyadék áramlás iránya a mért minta hossztengelyére merőleges. A találmány szerinti berendezés az ismertetett hiányosságok nagy részét kiküszöböli. A potenciálvezetékek közötti mintahossz mérési hibája elhanyagolható, mert a potenciálvezetékeknek a mintához való csatlakoztatása két olyan éken keresztül történik, amelyek távolságát mérőhasáb határozza meg. A hőmérséklet inhomogenitásaaminta mért szakaszán elhanyagolható, ez egyben'a pontos hőmérsékletmérés biztosítéka is, mert a hőmérsékletet stabilizáló folyadék a minta hossztengelyére merőleges irányban áramlik. A mintacsere gyorsan és egyszerűen, a mérőtér hőmérsékleti egyensúlyának megbontása nélkül történik, egy több (a példaként bemutatott kiviteli alaknál nyolc) mérőhelyes dobváltó segítségével. Az új mintáknak a forgó dobba való elhelyezése a termosztáló folyadék szintje fölött ütemesen történik, ami a berendezés folyamatos üzemeltetését teszi lehetővé, s ezáltal egy-egy minta mérése rövid időt (nyolc mérőhelyes dob esetén körülbelül két perc) vesz igénybe. A berendezés nagy előnye még, hogy a dobváltó egy vagy több mérőhelyén elhelyezett állandó etalonok segítségével a berendezés helyes működése folyamatosan (a bemutatott kiviteli alaknál minden hetedik mérés után) ellenőrizhető. Adott esetben a mérőtér hőmérsékletingadozásából származó hiba is kiküszöbölhető azáltal, hogy a minta környezetében ismert hőfoktényezőjű ellenállás-normáliákat helyezünk el. A találmány szerinti befogószerkezetben a mérési feltételek állandóságának periodikus ellenőrzésére a dobváltó egy vagy több mérőhelyén villamos vezető anyagból készült, rögzített etalonja van. A mért minta környezetében az Ix főáramkörben a mért mintával (mintákkal) sorba kapcsolható összehasonlító ellenállást, illetve ellenállásokat lehet elhelyezni. Az ékpár és a dobváltó egyidejű mozgatását reteszelő szerkezet akadályozza meg. A találmány szerinti megoldás további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti befogószerkezettel végzett mérés kapcsolási vázlata, a 2. ábra a találmány szerinti befogószerkezet metszete és a 3. ábra a találmány szerinti befogószerkezetnek a 2. ábrán bemutatott metszet síkjára merőleges másik metszete. Az 1. ábrán az ellenállás méréshez általánosan alkalmazott Thomson-hidas mérőkör látható, benne a befogószerkezetben rögzített Rx mintával. Maga a találmány szerinti befogószerkezet a 2. és a 3. ábrán látható. A befogószerkezet 14 dobozban van kialakítva. A 14 doboz az ábrán szaggatott vonallal jelölt szintig termosztáló folyadékkal van feltöltve. A termosztáló folyadékba merül a dobváltó, amely tengellyel összekötött és 2 és 3 szigetelő tárcsákból áll. A tengely 1 kezelőgombbal forgatható a különböző mérési helyzetekbe. Az 1 kezelőgombon a különböző minták helye számokkal van jelölve. A minták cseréje mindig a legfelső helyzetben levő befogási helyen történik. Az új mintát a 14 doboz falában levő 4 furaton át lehet behelyezni, majd a 6 szorítócsavar meghúzásával rögzíteni. A megmért mintát a 12 rúd benyomásával lehet kilökni. A termosztáló közeg bevezetése a 15 csövön levő furatokon 5 keresztül történik, a minták tengelyére merőleges irányban. A folyadék elvezetése a 14 doboz fenekéről nyíló vezetéken keresztül történik. A főáramkör a 7 csúszóérintkezőkön keresztül záródik. A 13 potenciál vezetékek a billenthető keretben elhelyezett önbeálló 8 ékek segít-10 ségével csatlakoztathatók. A berendezés a következőképpen működik. A cserélendő mintát — miután a 9 karral a 8 ékeket a mért mintáról eltávolítottuk — a legfelső, a termosztáló közeg szintje fölé emelkedő 5 hüvelypárból a 6 15 szorítócsavarok meglazítása után eltávolítjuk (a 12 rúd benyomásával) és az előzőekben ismertetett módon új mintát helyezhetünk be. Ezután az 1 forgatógomb elfordításával a soronkövetkező, már hőmérsékleti egyensúlyban levő mintát hozhatjuk mérési helyzetbe, és így 20 tovább. Az 1 forgatógomb és a 9 kar nem forgatható egyidejűleg, mert egymást reteszelik. Mérési helyzetben a mintához a 9 kar felemelésével, a hozzácsatlakozó 10 excentertárcsa és all húzórugó 25 segítségével hozzákapcsoljuk a 13 potenciálvezetékeket, az önbeálló 8 ékek segítségével. A mérőáramkör a minta két végéhez rögzített 5 hüvelypárral a 7 csúszóérintkezők segítségével automatikusan záródik. Az elektromos mérés ezután elvégezhető. 30 Az ellenállásmérést például az 1. ábrán bemutatott Thompson-hidas kapcsolásban lehet elvégezni. A mért minta környezetében elhelyezett, az Ix mérőáramkörben a mért mintákkal sorbakapcsolt Rn összehasonlító ellenállás — amelyet a 2. és a 3. ábrákon nem 35 tüntettük fel — előnye különösen akkor nyilvánul meg, ha azonos minőségű minták nagy sorozatát kell minősíteni. Ugyanis, ha az etalont hasonló minőségű anyagból készítjük, akkor az etalon és a mérendő minták villamos 40 ellenállásának hőmérsékleti együtthatója néhány fokos hőmérséklet-intervallumban legfeljebb másodrendben különbözik egymástól. Ezért, ha az összehasonlítható ellenállás értékét a kívánt vonatkoztatási hőmérsékleten ismerjük, akkor a stabilizáló folyadék esetleges hőmér-45 sékletingadozásaiból származó hibát is kiküszöbölhetjük, illetve a mérés kiértékelése is egyszerűsíthető, mert akkor a mérendő ellenállás értéke egyszerűen: ahol Ux a mintán, U n az összehasonlító ellenálláson mért feszültség, továbbá az Rx ellenállás értéke ugyanarra a hőmérsékletre vonatkozik, mint amire az Rn 55 értékét megadjuk, függetlenül a mérés pontos hőmérsékletétől, feltéve, hogy a referencia hőmérséklettől való eltérése az előírt értéknél nagyobb. 60 Szabadalmi igénypontok 1. Befogószerkezet precíziós ellenállásméréshez, különösen nagy sorozatban végzett mérésekhez, azzal jellemezve, hogy termosztáló folyadékba részlegesen beme-65 rülő csapágyazott dobváltója és a dobváltóban villamos 2
