面接触式热电测量仪.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102879659 A (43)申请公布日 2013.01.16 CN 102879659 A *CN102879659A* (21)申请号 201210351590.3 (22)申请日 2012.09.20 G01R 29/24(2006.01) (71)申请人 兰州大学 地址 730030 甘肃省兰州市城关区天水路 222 号 (72)发明人 谢莉 何鹏飞 (74)专利代理机构 北京中恒高博知识产权代理 有限公司 11249 代理人 夏晏平 (54) 发明名称 面接触式热电测量仪 (57) 摘要 本发明公开了面接触式热电测量仪， 包括密 闭容器、 动力装置、 上夹。

2、具、 下夹具、 支撑架、 电子 秤、 法拉第筒、 静电计， 所述密闭容器外壁两侧分 别设有进气阀和排气阀， 所述密闭容器内壁粘接 有屏蔽网， 所述密封容器正面设置有门， 所述密闭 容器内底部设有底座， 所述底座上设置有支撑架 和电子秤， 所述支撑架上依次安装有动力装置、 上 夹具， 所述动力装置与上夹具之间连接 ； 所述电 子秤上设有法拉第筒， 所述法拉第筒内安装有下 夹具， 所述法拉第筒连接静电计。 本发明具有测量 精度高、 可测量同时可识别热致电的特点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权。

3、利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 面接触式热电测量仪， 包括密闭容器、 动力装置、 上夹具、 下夹具、 支撑架、 电子秤、 法 拉第筒、 静电计， 其特征在于 ： 所述密闭容器外壁两侧分别设有进气阀和排气阀， 所述密闭 容器内壁粘接有屏蔽网， 所述密封容器正面设置有门， 所述密闭容器内底部设有底座， 所述 底座上设置有支撑架和电子秤， 所述支撑架上依次安装有动力装置、 上夹具， 所述动力装置 与上夹具之间连接 ； 所述电子秤上设有法拉第筒， 所述法拉第筒内安装有下夹具， 所述法拉 第筒连接静电计。 2. 如权利 1 所述的面接触式热电测量仪， 其特征在于 ：。

4、 所述动力装置， 包括电机、 曲柄、 角度盘、 铰链、 连杆、 直线轴承， 所述电机的输出轴连接曲柄一端和垂直于输出轴的角度盘， 所述曲柄另一端上连接有连杆， 所述连杆上连接有直线轴承， 所述连杆中间部分设有铰链。 3. 如权利 1 所述的面接触式热电测量仪， 其特征在于 ： 所述支撑架， 包括四根支撑杆、 上装配板、 中装配板、 滑轨固定架和滑轨， 四根所述支撑杆之间连接中装配板和上下移动的 上装配板， 所述上装配板上安装有电机， 所述中装配板上固定设有滑轨固定架， 所述滑轨固 定架上安装有两根滑轨， 两所述滑轨之间安装有上夹具。 4. 如权利 1 所述的面接触式热电测量仪， 其特征在于 ：。

5、 所述上夹具为金属正方体， 所述 上夹具相对正面和背面均开口， 所述上夹具底面半开口， 所述上夹具底面内设有夹片， 所述 上夹具和夹片之间安装有上弹簧。 5. 如权利 1 所述的面接触式热电测量仪， 其特征在于 ： 所述法拉第筒包括外筒、 内筒、 绝缘垫片， 所述外筒内有内筒， 所述外筒和内筒之间由绝缘垫片隔开， 所述外筒接地。 6. 如权利 1 所述的面接触式热电测量仪， 其特征在于 ： 所述下夹具包括下弹簧， 所述下 弹簧一端固定于法拉第筒内筒底部。 权 利 要 求 书 CN 102879659 A 2 1/3 页 3 面接触式热电测量仪 技术领域 0001 本发明属于测量仪器领域， 尤其。

6、涉及电荷测量仪。 背景技术 0002 绝缘材料接触起电已经发现并研究了几千年 , 但是至今仍有许多基础问题没有 解决。 在绝缘材料接触起电的实验研究中， 对各种影响起电的因素进行了分析研究， 但其中 对温度影响性的研究主要是冰雹和雪花等。温度对绝缘材料接触起电有没有影响， 因受测 量仪器的影响至今仍没有结果， 因为没有测量温度对接触起电影响的仪器。本发明针对一 种在给定环境中不同温度的两块绝缘材料接触带电量的测量方法， 提供了给定环境中不同 温度两绝缘材料接触带电量的测量装置， 该高精度电荷测量仪分辨率达到 10-3nC 为微电现 象的观测奠定了基础。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问。

7、题是克服现有的缺陷， 提供一种可测量、 可识别热致电高 精度的面接触式热电测量仪。 0004 为了解决上述技术问题， 本发明提供了如下的技术方案 ： 面接触式热电测量仪， 包括密闭容器、 动力装置、 上夹具、 下夹具、 支撑架、 电子秤、 法拉 第筒、 静电计， 所述密闭容器外壁两侧分别设有进气阀和排气阀， 所述密闭容器内壁粘接有 屏蔽网， 所述密封容器正面设置有门， 所述密闭容器内底部设有底座， 所述底座上设置有支 撑架和电子秤， 所述支撑架上依次安装有动力装置、 上夹具， 所述动力装置与上夹具之间连 接 ； 所述电子秤上设有法拉第筒， 所述法拉第筒内安装有下夹具， 所述法拉第筒连接静电 计。

8、。 0005 所述动力装置， 包括电机、 曲柄、 角度盘、 铰链、 连杆、 直线轴承， 所述电机的输出轴 连接曲柄一端和垂直于输出轴的角度盘， 所述曲柄另一端上连接有连杆， 所述连杆上连接 有直线轴承， 所述连杆中间部分设有铰链。 0006 所述支撑架， 包括四根支撑杆、 上装配板、 中装配板、 滑轨固定架和滑轨， 四根所述 支撑杆之间连接中装配板和上下移动的上装配板， 所述上装配板上安装有电机， 所述中装 配板上固定设有滑轨固定架， 所述滑轨固定架上安装有两根滑轨， 两所述滑轨之间安装有 上夹具。 0007 所述上夹具为金属正方体， 所述上夹具相对正面和背面均开口， 所述上夹具底面 半开口，。

9、 所述上夹具底面内设有夹片， 所述上夹具和夹片之间安装有上弹簧。 0008 所述法拉第筒包括外筒、 内筒、 绝缘垫片， 所述外筒内有内筒， 所述外筒和内筒之 间由绝缘垫片隔开， 所述外筒接地。 0009 所述下夹具包括下弹簧， 所述下弹簧一端固定于法拉第筒内筒底部。 0010 与现有技术相比较， 本发明具有如下的有益效果 ： 本发明密封性好、 测量精度高， 实现真空环境、 可控湿度等人工环境下的不同温度绝缘 说 明 书 CN 102879659 A 3 2/3 页 4 材料样品接触起电量测量。接触力大小可以测量。调节电机高度可控制样品接触时间。两 绝缘材料样品都由弹簧固定， 可最大程度保证面接。

10、触。 附图说明 0011 图 1 是本发明面接触式热电测量仪的主视图 ； 图 2 是本发明面接触式热电测量仪的侧视图 ； 图 3 是本发明所述上夹具的示意图 ； 图 4 是本发明所述法拉第筒及下夹具的示意图。 具体实施方式 0012 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明， 应当理解， 此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明， 并不用于限定本发明。 0013 如图 1、 图 2 所示， 面接触式热电测量仪， 包括密闭容器 2、 支撑架、 动力装置、 上夹 具 14、 下夹具、 电子秤 19、 法拉第筒 18、 静电计 23， 在密闭容器 2 外壁两侧分别设有进气阀 1-1 和排气阀 。

11、1-2， 利用密闭容器提供真空环境、 不同湿度环境以及人为可控环境， 排除外 电场的干扰。密闭容器 2 内壁粘接有屏蔽网 3， 屏蔽网 3 为铁丝网或铁纱， 铁丝网或铁纱能 够屏蔽外电场。 密闭容器1正面设置有门， 密闭容器内底部设有底座20， 密闭容器2主要材 料为玻璃， 经过胶粘加工制造。底座 20 上设置有支撑架和电子秤 19， 支撑架上依次安装有 动力装置、 上夹具 14， 动力装置与上夹具 14 之间连接 ； 电子秤 19 上设有法拉第筒 18， 法拉 第筒 18 内安装有下夹具， 上、 下夹具分别用来固定不同温度的两块绝缘材料样品 22， 法拉 第筒 18 连接静电计 23。绝缘材。

12、料样品 22 由温度控制器加热， 然后把加热的样品安装到仪 器上进行测量。温度控制器为一独立设备， 与主仪器没有连接。 0014 上述动力装置是个曲柄连杆机构， 包括电机 10、 曲柄 11、 角度盘 9、 铰链 8、 连杆 7、 直线轴承 13， 电机 10 的输出轴连接曲柄 11 一端和垂直于输出轴的角度盘 9， 用于记录曲柄 的转角， 从而记录接触时间。曲柄 11 另一端上连接有连杆 7 一端， 连杆 7 中间部分设有铰 链 8， 长短可伸缩。连杆 7 上连接有直线轴承 13。电机 10 为功率 14W 的交流减速电机。动 力装置使上夹具 14 能够进行往复运动进而完成两样品接触并分离。。

13、 0015 支撑架包括四根支撑杆 4、 上装配板 5-1、 中装配板 5-2、 滑轨固定架 12 和滑轨 6， 四根所述支撑杆 4 之间连接中装配板 5-2 和上下移动的上装配板 5-1， 上装配板 5-1 上安 装有电机 10， 在中装配板 5-2 上固定设有滑轨固定架 12， 滑轨固定架 12 上安装有两根滑轨 6， 滑轨 6 为三节滑轨， 两滑轨之间安装有上夹具 14。 0016 如图 3 所示， 上夹具 14 为金属正方体， 上夹具 14 相对的正面和背面均开口， 上夹 具 14 底面半开口， 上夹具 14 底面内设有夹片 16， 上夹具 14 和夹片 16 之间安装有上弹簧 15， 。

14、利用上弹簧弹力把绝缘材料样品 22 夹在上夹具 14 底面和夹片 16 之间， 绝缘材料样品 22 向外暴露的面作为接触面。 0017 如图 4 所示， 法拉第筒 18 包括外筒 18-1、 内筒 18-2、 绝缘垫片 18-3， 外筒 18-1 内 有内筒 18-2， 外筒和内筒之间由绝缘垫片隔开， 外筒接地， 外筒 18-1 上还设置有法拉第筒 盖 21。下夹具包括下弹簧 17， 下弹簧 17 一端固定于法拉第筒内筒底部， 另一端用来放置绝 缘材料样品 22。 说 明 书 CN 102879659 A 4 3/3 页 5 0018 打开进气阀 1-1 让保护性气体充满密闭玻璃箱， 关闭进气。

15、阀 1-1。启动电机 10 带 动曲柄11、 连杆7机构往复运动， 当绝缘材料样品22到达最底部与法拉第筒18内绝缘材料 样品22完成接触， 并上升离开法拉第筒18后， 关闭法拉第筒盖21， 就可以在静电计23上读 出内筒 18-2 中样品电荷量， 接触力可以从电子秤 19 中读出。 0019 以上所述仅为说明本发明的实施方式， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技术 人员来说， 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在 本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102879659 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102879659 A 6 2/2 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102879659 A 7 。