專利名稱：一種皮革材料電學特性測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電學特性測試系統(tǒng)，特別涉及一種在不同溫度，不同壓力，不同氣氛條件下的皮革材料的電學特性測試系統(tǒng)。
背景技術：
自從摻雜聚乙烯(Polyacetylene，簡稱PA)呈現(xiàn)金屬導電特性以來，新型交叉學科——導電高分子領域誕生了。它的出現(xiàn)不僅打破了高分子僅為絕緣體的傳統(tǒng)觀念，而且為低維固體電子學，乃至分子電子學的建立和完善做出了重要的貢獻，進而為其發(fā)展奠定了堅實的基礎，具有重要的科學意義。同時，導電高分子具有特殊的結構和優(yōu)異的物理化學性能，使其在能源、光電子器件、信息、傳感器、分子導線和分子器件，以及電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術上有著廣泛、誘人的應用前景。而皮革材料是一種很普通的高分子材料，幾乎遍布地球的每一個角落，因此對皮革材料的研究具有重要的意義。目前對皮革材料的研究多在其制造工藝和合成方法方面，在導電機理與導電性方面的研究幾乎還是空白。研究表明皮革材料所處環(huán)境的溫度、濕度、氣氛及壓力等對其電學特性的影響尤為顯著；實驗發(fā)現(xiàn)皮革材料在通常濕度下其電阻率在半導體范圍內(nèi)，而在特定濕度下卻是良好的導體，這一發(fā)現(xiàn)打破了人們傳統(tǒng)觀念中的皮革材料為絕緣體的想法，由此可見人們還需對皮革材料電學特性進行更為深入地研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡單，成本低，實用性強，測量精度高的皮革材料電學特性測試系統(tǒng)。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是包括支架和帶有液體的水槽，在支架上固定有燒杯，該燒杯設置在水槽的液體中，其特點是，水槽內(nèi)還設置有加熱器，燒杯內(nèi)設置有溫度計和上、下測量電極，在上測量電極上設置有砝碼，上、下測量電極與電阻測量裝置電連接；所說的電阻測量裝置包括與上、下電極相連接的待測電阻RX，待測電阻RX與電流表A串聯(lián)或與由電阻R1、RG及開關K2組成的檢流計G串聯(lián)后再與直流電壓表V相并聯(lián)，且在待測電阻RX、檢流計G與直流電壓表V中間還連接有雙向開關K1，直流電壓表V的兩端分別與電位器R相連接，電位器R的另兩端與直流電源U連接構成閉合回路。
本發(fā)明的上電極與砝碼之間還設置有絕緣層。
本發(fā)明通過測量不同壓力、不同濕度、不同溫度條件下皮革的導電性能，得出其電導率，進而總結出皮革材料的導電規(guī)律及導電機理，使其在國民經(jīng)濟、工業(yè)生產(chǎn)、科學實驗和日常生活等領域具有更大的應用價值。


圖1是本發(fā)明電阻測量裝置9一個實施例的電路原理圖；圖2是本發(fā)明電阻測量裝置9另一個實施例的電路原理圖；圖3是本發(fā)明壓力測量原理圖；圖4是本發(fā)明溫度測量原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。
參見圖1，一般情況下皮革的電阻很高，用普通的電阻測量電路測不出其電阻，所以本發(fā)明的高阻測量裝置9包括待測電阻RX以及與待測電阻RX串聯(lián)的檢流計G，待測電阻RX與檢流計G串聯(lián)后再與直流電壓表V相并聯(lián)，且在待測電阻RX、檢流計G與直流電壓表V中間還連接有雙向開關K1，直流電壓表V的兩端分別與電位器R相連接，電位器R的另兩端與直流電源U連接構成閉合回路。
在電路未通電時，斷開開關K2調(diào)節(jié)檢流計G零點，然后接通電源U，通過調(diào)節(jié)電位器R的阻值來調(diào)節(jié)加在待測電RX兩端的電壓，由于檢流計G的電阻Rg與R1并聯(lián)其電阻遠遠小于待測電阻RX，故電壓表V所示電壓，可視為加在待測電阻RX兩端的電壓，然后通過讀出檢流計G的偏移量n，計算出流過待測電阻RX的電流值；其計算方法如下已知檢流計G的電流常數(shù)K，讀出其偏移量n，則流過檢流計的電流I1＝n·K。
電阻Rg與R1并聯(lián)，則I1·Rg＝I2·Rl流過Rx的電流是I1與I2之和I＝I1+I2＝nK(Rl+Rg)/Rl則Rx＝U/I＝URl/K(Rl+Rg)同時雙向開關K1的作用是提高精度，實際測量時先將雙向開關K1置向一邊，讀出此時檢流計G的偏移量n1，然后將其反向，讀出檢流計G的偏移量n2，n取其平均值及即n＝(n1+n2)/2參見圖2，當待測皮革經(jīng)過特定處理，如具有一定的濕度時皮革的電阻減小，甚至呈現(xiàn)導體的特性，此時應按以下方法進行測量。此電阻測量裝置9包括待測電阻RX以及與待測電阻RX串聯(lián)的電流表A，待測電阻RX與電流表A串聯(lián)后再與直流電壓表V相并聯(lián)，直流電壓表V的兩端分別與電位器R相連接，電位器R的另兩端與直流電源U連接構成閉合回路，測量時直接讀出電壓表的值U和電流表的值I。
此時 Rx＝U/I測出待測物的面積s和厚度d，根據(jù)R＝d/σ·s(σ為電導率)，可得出
σ＝d/s·Rx參見圖3，本發(fā)明的壓力測量裝置包括上、下電極1、1｀以及設置在上電極1上的絕緣層3，在絕緣層3上還設置有砝碼2。
參見圖3，本發(fā)明的溫度測量裝置包括支架7和帶有液體的水槽5，在支架7上固定有燒杯4，該燒杯4設置在水槽5的液體中，水槽5內(nèi)還設置有加熱器6，燒杯4內(nèi)設置有溫度計8和與待測電阻RX相連接的上、下測量電極1、1｀。
本發(fā)明的工作過程如下測量前先將皮革裁剪成面積容易測量且比上、下電極1、1｀測量電極面積小的形狀，測量時只需將具有不同參數(shù)的待測皮革加在上、下電極1、1｀之間，然后再將上、下電極1、1｀連入電阻測量裝置9中的待測電阻Rx所示位置，然后讀出其在不同壓力，不同溫度，不同濕度條件下的電流值。各參數(shù)的實現(xiàn)方法如下1、壓力測量壓力的實現(xiàn)是通過在待測皮革上放砝碼2，同時由于砝碼2亦為導體，為避免外加力的影響，在上電極1的表面放一很輕的絕緣層3。
2、溫度測量溫度的改變是通過加熱器6加熱水槽5中液體，使浸在水槽5中的燒杯4隨之升溫，為確保待測皮革溫度與燒杯內(nèi)溫度一致，先將上電極1拿開，使待測皮革裸露，待溫度達到所需測量溫度時，放上上電極1，讀出此時檢流計G的值，然后將上電極1拿開繼續(xù)升溫，如此反復測量。
3、濕度測量測量前先用烘干機將待測皮革完全烘干，并用電子天平稱量出其質(zhì)量，然后將皮革放在一個具有一定濕度(比空氣濕度大)的密閉容器內(nèi)，或?qū)⑵渲苯臃诺胶銤裣淅锘爻?4小時，以確保皮革濕度與密閉容器內(nèi)濕度相同且均勻。回潮后再次測量其質(zhì)量，得出其相對含水量，然后將其迅速加在兩測量電極之間，接通電源，讀出此時檢流計G或普通電流表A的值；將此待測皮革放入烘干機中烘干一段時間后再次稱量其質(zhì)量，得出其此時含水量，然后將置于上、下電極1、1｀并讀出此時電流值；如此反復測量即可得出皮革電導率隨濕度的變化情況。
權利要求
1.一種皮革材料電學特性測試系統(tǒng)，包括支架(7)和帶有液體的水槽(5)，在支架(7)上固定有燒杯(4)，該燒杯(4)設置在水槽(5)的液體中，其特征在于所說的水槽(5)內(nèi)還設置有加熱器6，燒杯(4)內(nèi)設置有溫度計(8)和上、下測量電極(1、1`)，在上測量電極1上設置有砝碼(2)，上、下測量電極(1、1`)與電阻測量裝置9電連接；所說的電阻測量裝置(9)包括與上、下電極(1、1`)相連接的待測電阻RX，待測電阻RX與電流表A串聯(lián)或與由電阻R1、RG及開關K2組成的檢流計G串聯(lián)后再與直流電壓表V相并聯(lián)，且在待測電阻RX、檢流計G與直流電壓表V中間還連接有雙向開關K1，直流電壓表V的兩端分別與電位器R相連接，電位器R的另兩端與直流電源U連接構成閉合回路。
2.根據(jù)權利要求1所述的皮革材料電學特性測試系統(tǒng)，其特征在于所說的上電極(1)與砝碼(2)之間還設置有絕緣層(3)。
全文摘要
一種皮革材料電學特性測試系統(tǒng)，包括支架和帶有液體的水槽，燒杯設置在水槽的液體中，水槽內(nèi)還設置有加熱器，燒杯內(nèi)設置有溫度計和上、下測量電極，上測量電極上設置有砝碼，上、下測量電極與電阻測量裝置電連接；電阻測量裝置包括與上、下電極相連接的待測電阻R
文檔編號G01R27/00GK1865962SQ20061004295
公開日2006年11月22日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權日2006年6月9日
發(fā)明者張方輝, 孫立蓉, 于子英, 李新貝, 荊常營, 陸敏 申請人:陜西科技大學