1.3 Електричні методи контролю

Електричні методи засновані на створені в контролюючому об'єкті електричного поля чи безпосередньою дією на нього електричним збуренням (наприклад, електростатичним полем, полем постійного чи змінного стаціонарного струму), чи суміжно за допомогою дією збурення неелектричної природи (наприклад, тепловим, механічним та ін.). В якості первинного інформативного параметра використовуються електричні характеристики об'єкта контролю.

Так, електроємнісний метод контролю (ЕМК) передбачає введення об'єкта контролю чи його досліджуючої ділянки в електростатичне поле і визначення шуканих характеристик матеріалу по викликаній ним зворотної реакції на джерело цього поля. В якості джерела поля застосовують електричний конденсатор, який є одночасно і первинним електроємнісним перетворювачем (ЕП), так як здійснює перетворення фізичних і геометричних характеристик об'єкта контролю в електричний параметр. Зворотня реакція ЕП проявляється як зміна його інтегральних параметрів, частіше всього двох параметрів, із яких один характеризує "ємнісні" властивості ЕП, а другий — діелектричні втрати. Ці параметри є первинними інформативними параметрами ЕМК.

Інформативність ЕМК визначається залежністю первинних інформативних параметрів ЕП від характеристик об'єкта контролю - безпосередньо від електричних характеристик (наприклад, діелектричної проникності і коефіцієнта діелектричних втрат) і геометричних розмірів об'єкта контролю. Суміжним шляхом за допомогою метода ЕМК можна визначати і інші фізичні характеристики матеріалу: щільність, склад компонентів в гетерогенних системах, вологість, степінь полімеризації і старіння, механічні параметри і ін. До найбільш інформативних геометричних параметрів об'єкта контролю слід віднести товщину пластин, оболонок і діелектричних покрить на провідній і непровідній основі, поперечні розміри лінійно-протяжних провідних і діелектричних виробів (ниток, стержнів, дротів), локалізацію провідних і діелектричних включень та ін.

Слід відзначити, що інформативні параметри ш залежать також від ного конструкції і електричних характеристик середовища, в яку поміщений об'єкт контролю. Перша обставина враховується при оптимізації конструкції ЕП, інше зазвичай є причиною виникнення заважаючи контролю факторів. В якості первинного інформативного параметру найбільш цілерозумно використовувати ємність ЕП і тангенс кута втрат.

Рисунок 1.3 - Схема товщиноміри целюлози і картону:

1 - об'єкт контролю; 2 - високопотенціальний електрод; 3 - низькопотенціальний електрод; 4 - винесена частина вимірювальної схеми; 5 - високочастотний генератор; 6 - індикатор

Порівняльна таблиця різних методів НК