[实用新型]一种面接触式静电电位测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种面接触式静电电位测试装置，属于测量仪器领域。

背景技术

静电现象在日常生活中非常常见，对于静电的产生机理，当今国内外学术界并没有形成一个统一系统的理论体系。绝缘材料的导电率低，易产生静电，对于其接触起电已经发现并研究了几千年，但是目前对于其基本仍未有一个统一的理论。在众多绝缘材料接触起电的研究中，对接触压力影响起电的因素进行了分析研究，但由于试验装置的复杂性，接触压力对绝缘材料接触起电的具体影响仍旧比较模糊。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术存在的不足之处，提供一种方便简洁，利于操作，成本低廉的面接触式静电电位测试装置，以期能实现接触压力的任意控制，以及在给定环境中的两块绝缘材料在不同压力下的接触带电量测量，从而为接触起电的理论研究提供试验支撑。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型一种面接触式静电电位测试装置的结构特点包括：压力装置、动力装置、温湿度计、静电电位计和绝缘台面；

所述压力装置包括：砝码、砝码盘、加力杠杆、滑动立柱、弹簧、压力头、绝缘块、横梁；

所述动力装置包括：电磁铁、开关和电源；

在所述绝缘台面上设置有所述滑动立柱，在所述滑动立柱上设置有可调节高度的横梁；所述横梁上设置有齿轮，所述齿轮与所述压力头上的齿条相互配合；在所述齿轮上设置有所述加力杠杆，所述加力杠杆的一端通过所述砝码盘设置有所述砝码，所述加力杠杆的另一端设置有电磁铁，所述电磁铁分为上半部和下半部；所述上半部固定在所述加力杠杆上，所述下半部固定在所述绝缘台面上，所述电磁铁通过所述开关控制所述上半部和下半部的吸合和分离；

所述压力头的上方通过弹簧与所述横梁连接，所述压力头的下方通过所述绝缘块设置有测物体；所述绝缘台面上的静电电位计用于获取所述测物体的电压值；所述绝缘台面上的温湿度计用于获取环境温度值。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型成本较低，方便简洁，利于操作，利用增减砝码实现了压力大小的任意控制，利用电磁铁牵引拉杆可迅速完成被测物体的接触分离，从而方便测量被测物体表面静电电位。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型压力头与横梁的配合示意图；

图中标号：1砝码；2砝码盘；3加力杠杆；4温湿度计；5滑动立柱；6弹簧；7压力头；8绝缘块；9被测物体；10静电电位计；11电磁铁；12开关；13绝缘台面；14横梁。

具体实施方式

如图1所示，一种面接触式静电电位测试装置，包括：压力装置、动力装置、温湿度计4、静电电位计10和绝缘台面13；

压力装置包括：砝码1、砝码盘2、加力杠杆3、滑动立柱5、弹簧6、压力头7、绝缘块8、横梁14；压力装置可控制压力范围50～9000N。

动力装置包括：电磁铁11、开关12和电源；

在绝缘台面13上设置有滑动立柱5，在滑动立柱5上设置有可调节高度的横梁14；横梁14上设置有齿轮，如图2所示，齿轮与压力头7上的齿条相互配合，可将力的方向进行改变；在齿轮上设置有加力杠杆3，加力杠杆3的一端通过砝码盘2设置有砝码1，加力杠杆3的另一端设置有电磁铁11，电磁铁11分为上半部和下半部；上半部固定在加力杠杆3上，下半部固定在绝缘台面13上，电磁铁11通过开关12控制上半部和下半部的吸合和分离；电磁铁11的牵引力为40公斤。

压力头7的上方通过弹簧6与横梁14连接，压力头7的下方通过绝缘块8设置有测物体9；绝缘台面13上的静电电位计10用于获取测物体9的电压值；静电电位计10检测范围为001KV～20KV，精度±0.01KV。绝缘台面13上的温湿度计4用于获取环境温度值，温湿度计4温度测量范围为-20℃～60℃，湿度测量范围为10％RH～90％RH。

本实用新型利用杠杆原理，作用在加力杠杆3上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小和它们的力臂成反比。经设计，该装置悬挂砝码侧动力臂(悬挂砝码处至支点处长度)与阻力臂(支点至齿轮处)之比为20：1，右侧与电磁铁11连接的动力臂(连接电磁铁至支点处长度)与阻力臂(支点至齿轮处)之比为10:1。通过杠杆原理，悬挂砝码侧杠杆向下运动，杠杆使齿轮转动，压力头7向下运动，两个被测物体紧密接触，两个被测物体9之间的压力为砝码的重量的20倍，电磁铁11与杠杆右侧相连，通电后电磁铁11闭合牵引杠杆迅速向下，通过齿轮转动使得压力头7迅速向上，从而使两个被测物体迅速分离，分离后由静电电位计测得其下部被测物体的表面静电电位。