×
06.08.2020
220.018.3cd7

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РЕЖУЩИХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАСТИН

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники для определения удельного электрического сопротивления полупроводниковых сменных многогранных режущих пластин из оксидно-карбидной керамики для неразрушающего определения и контроля микроструктурных параметров материала, которые непосредственно влияют на работоспособность режущей керамики. Устройство для измерения удельного сопротивления режущих керамических пластин, содержащее источник тока и средство регистрации Омметр, соединенный с зондирующими электродами. При этом согласно изобретению в корпусе устройства выполнены два канала, сообщающиеся с камерами и заполненные токопроводящим жидким материалом, в которые с внешней стороны установлены резьбовые элементы, при этом металлические шарики находятся внутри каналов, в корпусе устройства выполнен паз, в который установлен разъемный пенал, выполненный в виде двух частей, корпуса и крышки, со сквозными квадратными отверстиями, к которым подведены электроды, при этом на внешних сторонах крышки и корпуса пенала установлены уплотнительные кольца, исследуемый образец керамической пластины установлен в пенале. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники для определения удельного электрического сопротивления полупроводниковых сменных многогранных режущих пластин из оксидно-карбидной керамики с целью неразрушающего определения и контроля микроструктурных параметров материала, которые непосредственно влияют на работоспособность режущей керамики.

Известно устройство для бесконтактного измерения удельного сопротивления полупроводникового материла (Патент РФ №2420749, опубликован 10.06.2011), состоящее из генератора сигналов, к выходу которого присоединена первая катушка регистратора индуцированного сигнала, ко входу которого присоединена вторая катушка. При этом первая и вторая катушки размещены соосно, а перед катушками размещен объект измерения. Расстояние между первой и второй катушками фиксировано, при этом первая и вторая катушки коммутируются с генератором сигнала и регистратором индуцированного сигнала посредством дополнительно введенного в устройство двухканального электронного ключа, который с заданной скважностью попеременно соединяет первую и вторую катушки с генератором сигнала и регистратором индуцированного сигнала. Первая и вторая катушки идентичны и выполнены в виде плоских спиралей, а их каркас и обмотка выполнены из немагнитных материалов, например из пластика и медной проволоки соответственно.

Недостатком данного устройства является искажение индуцированного сигнала, влияющее на качество его регистрации измерительным прибором при проведении измерения удельного электрического сопротивления пластин, имеющих сквозные отверстия.

Известно устройство для бесконтактного измерения удельного электрического сопротивления кремниевого сырья (Патент РФ №2421742, опубликован 20.06.2011), состоящее из датчика, представляющего собой цилиндрический контейнер из немагнитного материала, внутри которого размещен объект измерений, а на наружной боковой поверхности которого размещены первая и вторая катушки, генератора сигнала, с выходом которого скоммутирована первая катушка, регистратора индуцированного сигнала, со входом которого скоммутирована вторая катушка, первая и вторая катушки выполнены из немагнитного материала и представляют собой бифилярную катушку, причем первая и вторая катушки скоммутированы с генератором сигналов и регистратором индуцированного сигнала через дополнительно введенный в устройство двухканальный электронный переключатель, обеспечивающий перекоммутацию с заданной скважностью первой и второй катушек между генератором. Внутри датчика, представляющего собой цилиндрический контейнер из немагнитного материала, на наружной боковой поверхности которого размещены первая и вторая катушки, размещен в съемном пластиковом контейнере объект измерений.

Недостатком данного устройства является то, что его конструктивные особенности в виде цилиндрической формы датчика и магнитных катушек обеспечивают минимальную погрешность измерений на объектах, форма которых наиболее приближена к цилиндрической (например, кремниевое сырье в виде частиц с размером фракции до 1 мм, помещенное в пластиковый цилиндрический контейнер, для которого и было разработано устройство), и не позволяют с достаточной точностью определять удельное электрическое сопротивление образцов нецилиндрической формы, имеющих протяженные плоские участки поверхности.

Известно устройство для измерения параметров полупроводниковых пластин, представляющее собой камеру для измерения параметров полупроводниковых пластин (Авторское свидетельство СССР №779937, опубликовано 15.11.1980). Камера выполнена в виде короткозамкнутого отрезка запредельного волновода с выступом на одной из широких стенок, элементами связи и стержнями, которые установлены перпендикулярно широким стенкам короткозамкнутого отрезка запредельного волновода с возможностью осевого перемещения в отверстиях, которые дополнительно выполнены в выступе. Элементы связи служат для ввода и вывода энергии СВЧ-колебаний. Перемещение стержня осуществляется путем вращения гайки. Пружина, расположенная между цилиндрическим стаканом и цилиндрическим утолщением, обеспечивает постоянный по величине прижим стержня к поверхности исследуемой полупроводниковой пластины. Для предотвращения проворачивания стержней при вращении гаек служат шпонки, вставленные в стержни и пазы в отверстиях цилиндрического стакана. Гайки служат также для фиксирования осевого положения стержней.

Недостатком устройства является ограничение области его применения для керамических пластин с высоким классом шероховатости поверхности и пластин большой толщины из-за значительного снижения качества выходного сигнала при изменении зазора между измеряемой пластиной и измерительным устройством, что приводит к погрешности полученных данных.

Известно устройство для измерения сопротивления полупроводниковых материалов (Авторское свидетельство СССР №1583814, опубликовано 07.08.1990), которое содержит генератор высокой частоты и высокочастотной вольтметр. Генератор высокой частоты подключен к делителю напряжения, состоящему из соединенных последовательно образца полупроводникового материала и нагрузочного сопротивления. Сигнал, пропорциональный удельному сопротивлению полупроводника, может сниматься как с нагрузочного сопротивления, так и с образца в зависимости от диапазона измеряемых удельных сопротивлений. При этом образец включается в измерительную цепь посредством емкостной связи, образованной пластинами, и планарного конденсатора, размещенного на измерительной плате, к которой образец прижимается стопорным штифтом.

Недостатком данного устройства является то, что из-за конструктивных особенностей прибора, а именно действия реактивного сопротивления контактных емкостей, снижается точность измерения пластин из оксидно-карбидной керамики.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство локального контроля удельного сопротивления полупроводников (Авторское свидетельство СССР №1822972, опубликовано 23.06.1993), состоящее из источника тока, плоского конденсатора со сквозным отверстием посередине, металлические обкладки которого разделены слоем диэлектрика. Верхняя обкладка этого конденсатора является одновременно базовым электродом, нижняя обкладка через средство регистрации импульсного тока и высокоомный резистор подключена к зондирующему электроду, который расположен в отверстии плоского конденсатора, при этом расстояние от острия электрода до исследуемого образца 0,1 мм. Электрическая цепь устройства замыкается плазменным шнуром в воздушном зазоре между острием зондирующего электрода и поверхностью образца, который можно рассматривать, как идеальный контакт к поверхности любого полупроводника. Идеальность контакта характеризуется тем, что плазма искрового разряда смачивает поверхность полупроводника независимо от качества ее обработки, при этом не возникает никаких механических напряжений.

Недостатками устройства являются то, что в связи с конструктивными особенностями электродов измерительного устройства при исследовании образца пластины из оксидно-карбидной керамики протекание тока будет происходить исключительно по поверхности исследуемого образца, а также необходимость предварительного определения характеристик инжекционного тока, различного для разных полупроводниковых материалов, в связи с выведением удельного электрического сопротивления из амплитуды импульса тока.

Техническим результатом является создание устройства для определения и контроля микроструктурных параметров материала, которые влияют на работоспособность режущей оксидно-карбидной керамики.

Технический результат достигается тем, что в корпусе устройства выполнены два канала цилиндрической формы с резьбой, сообщающиеся с камерами и заполненные токопроводящим жидким материалом, в которые с внешней стороны установлены резьбовые элементы, при этом металлические шарики находятся внутри каналов, в корпусе устройства выполнен паз прямоугольной формы, в который установлен разъемный пенал, выполненный в виде двух частей, корпуса и крышки, со сквозными квадратными отверстиями, к которым подведены электроды, при этом на внешних сторонах крышки и корпуса пенала установлены уплотнительные кольца, исследуемый образец керамической режущей пластины установлен в пенале.

Устройство для измерения удельного сопротивления полупроводниковых режущих керамических пластин поясняется следующими фигурами: фиг. 1 - корпус прибора в разрезе; фиг. 2 - пенал в разрезе; фиг. 3 - общий вид прибора в разрезе; фиг. 4 - схема работы устройства, где:

1 - корпус;

2 - пенал;

3 - канал;

4 - паз;

5 - корпус пенала;

6 - отверстие в корпусе пенала;

7 - уплотнительная прокладка;

8 - крышка пенала;

9 - отверстие в крышке пенала;

10 - винт;

11 - зондирующие электроды;

12 - Омметр;

13 - уплотнительное кольцо;

14 - резьбовой элемент;

15 - металлический шарик;

16 - камера;

17 - испытываемый образец;

18 - жидкий токопроводящий материал.

Устройство выполнено из диэлектрического материала, например, из органического стекла и состоит из двух, соединяемых между собой частей -корпуса 1 (фиг. 1) и пенала 2 (фиг. 2). В корпусе 1 выполнены два канала 3 цилиндрической формы с резьбой, расположенные под углом не менее 90 градусов к боковым поверхностям выступающей части корпуса и проходящие от паза 4 прямоугольной формы насквозь к верхней части корпуса. Каналы 3 образуют сообщающиеся камеры 16, заполненные токопроводящим жидким материалом 18. Металлические шарики 15 размещены в каналах 3. Пенал 2 прямоугольной формы включает корпус пенала 5 с отверстием в корпусе пенала 6 квадратной формы в центре, по периметру которого жестко закреплены уплотнительные прокладки 7, выполненные из эластичного гидроизоляционного материала, например из резины, и крышку пенала 8 прямоугольной формы с квадратным отверстием крышки пенала 9 в центре. Корпус пенала 5 и крышка пенала 8 соединены между собой винтами 10. К пеналу 2 подведены зондирующие электроды 11 (фиг. 4), выполненные в виде медных контактов, для подключения Омметра 12. На внешних поверхностях корпуса пенала 5 и крышки пенала 8 установлены съемные уплотнительные кольца 13, выполненные из эластичного гидроизоляционного материала, например из резины. Резьбовые элементы 14 (фиг. 3), изготовленные из диэлектрического материала, например из органического стекла, закрывают каналы 3 в верхней части.

Процесс испытания происходит следующим образом. Испытываемый образец 17, например пластина из оксидно-карбидной керамики, вкладывается между корпусом пенала 5 и крышкой пенала 8. Части пенала соединятся винтами 10, фиксируя положение испытываемого образца 17 керамической режущей пластины таким образом, что пластина образует в пенале две камеры 16, герметичность которых обеспечивается уплотнительными кольцами 13. После этого пенал вместе с образцом помещается в паз 4 в корпусе 1 измерительного устройства. Через каналы 3 на верхней части корпуса 1 измерительного устройства поочередно сначала в один, а потом во второй канал 3 заливается жидкий токопроводящий материал 18, например сплав индия, галлия и олова, который заполняет камеры 16 в пенале 2 и контактирует с испытываемым образцом 17 по всей его площади с двух сторон. Для обеспечения необходимого давления жидкого токопроводящего материала в каналы 3 помещаются металлические шарики 15. Металлические шарики 15 создают своей силой тяжести необходимое давление в каналах 3, так как скользящая посадка не дает им возможности полностью погрузиться в жидкость. Герметичность каналов 3 измерительного устройства обеспечивается установкой в них резьбовых элементов 14. К медным токопроводящим зондирующим электродам 11 подключается Омметр 12, являющийся источником тока и средством регистрации удельного сопротивления испытываемого образца 17. На шкале Омметра 12 фиксируется полученное значение удельного электрического сопротивления, позволяющее косвенно определить микроструктурные параметры и пористость испытуемого образца оксидно-карбидной режущей керамики, влияющие на его физико-механические свойства и работоспособность. Для проведения повторного испытания необходимо отсоединить Омметр 12, перевернуть прибор зондирующим электродам 11 вверх, достать пенал 2 и произвести замену испытуемого образца 17 без утечек жидкого токопроводящего материала 18, под силой тяжести опускающегося в каналы 3.

Устройство для измерения удельного электрического сопротивления полупроводниковых оксидно-карбидных керамических режущих пластин позволяет точно определить значение удельного электрического сопротивления и физико-механические свойства испытываемой пластины без нарушения ее геометрии и работоспособного состояния.

Устройство для измерения удельного сопротивления полупроводниковых режущих керамических пластин, содержащее источник тока и средство регистрации Омметр, соединенный с зондирующими электродами, отличающееся тем, что в корпусе устройства выполнены два канала цилиндрической формы с резьбой, сообщающиеся с камерами и заполненные токопроводящим жидким материалом, в которые с внешней стороны установлены резьбовые элементы, при этом металлические шарики находятся внутри каналов, в корпусе устройства выполнен паз прямоугольной формы, в который установлен разъемный пенал, выполненный в виде двух частей, корпуса и крышки, со сквозными квадратными отверстиями, к которым подведены электроды, при этом на внешних сторонах крышки и корпуса пенала установлены уплотнительные кольца, исследуемый образец керамической режущей пластины установлен в пенале.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РЕЖУЩИХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАСТИН
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РЕЖУЩИХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАСТИН
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РЕЖУЩИХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАСТИН
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РЕЖУЩИХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАСТИН
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 204 items.
20.08.2016
№216.015.4da8

Способ получения кобальта с использованием горючих сланцев

Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии кобальта. Способ получения кобальта включает приготовление шихты смешением кобальтсодержащего материала с горючими сланцами в качестве углеродсодержащего восстановителя, которые содержат кварцевый песок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595169
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.7831

Способ по добыче и переработке торфа и растительно-торфяных сплавин и устройство для реализации этого способа

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано в торфяной промышленности для добычи и переработки торфа и растительно-торфяных сплавин в акваториях водохранилищ, а также для добычи и переработки торфа на обводненных территориях. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599117
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.785d

Способ разложения алюминатных растворов при переработке нефелинового сырья

Изобретение относится к области химии и цветной металлургии и может быть использовано при переработке низкокачественного алюминийсодержащего сырья, в том числе нефелинов, методом спекания. Предложенный способ включает деление раствора после первой стадии обескремнивания на содощелочную и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599295
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.786e

Проходческий комплекс для проведения вспомогательных выработок

Изобретение относится к горному делу, а именно к проходческому комплексу, предназначенному для проведения вспомогательных выработок. Такое решение комплекса обеспечивает четкое оконтуривание призабойной зоны у кровли выработки, уменьшает вес исполнительного органа, что снижает затраты времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599115
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7924

Состав для предотвращения образования отложений солей при добыче нефти и газа

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Технический результат - повышение эффективности предотвращения выпадения солей в течение длительного времени эксплуатации скважины за счет снижения межфазного натяжения на границе «нефть - ингибирующий раствор» и образования прочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599150
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.79e3

Способ борьбы с горными ударами и внезапными выбросами

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам предотвращения горных ударов и выбросов газа и пыли. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение эффективности предотвращения динамических явлений в массиве горных пород за счет обеспечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599121
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.79ea

Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт. Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта содержит гидроцилиндр с боковыми отверстиями,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599122
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.80c2

Устройство регулирования напряжения и передаваемой мощности электрической сети

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к устройствам регулирования напряжения и передаваемой мощности в электрических распределительных сетях переменного тока. Техническим результатом является повышение эффективности регулирования уровня и длительности отклонения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602086
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.80de

Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей

Изобретение относится к способу извлечения лантана (III) из растворов солей. Способ включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы, в качестве которой используют изооктиловый спирт, и собирателя, в качестве которого используют ПАВ анионного типа - додецилсульфат натрия в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602112
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8141

Устройство для перемещения грузов в скважинах малого диаметра

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам и может быть применено для подъема и опускания научно-исследовательской аппаратуры, бурового инструмента в сверхглубоких скважинах малого диаметра при бурении антарктических льдов. Устройство может быть также использовано для контроля и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602241
Дата охранного документа: 10.11.2016
Showing 1-10 of 12 items.
20.11.2015
№216.013.930b

Способ магнитно-абразивного полирования метчика

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивной обработке сложнопрофильных инструментов, в частности метчиков. Осуществляют магнитно-абразивное полирование метчика, включающее обработку заборной, калибрующей и ведущей рабочих частей метчика при его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569261
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.03.2016
№216.014.c784

Способ механической обработки с дроблением стружки

Способ включает нагрев обрабатываемой поверхности заготовки пламенем газовой горелки перед обработкой по винтовой линии с последующим охлаждением и срезанием припуска. Для повышения надежности стружкодробления нагрев осуществляют до достижения в срезаемом слое температур, превышающих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578875
Дата охранного документа: 27.03.2016
25.08.2017
№217.015.ac87

Способ прогнозирования работоспособности инструментов, оснащенных режущей керамикой

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования или контроля работоспособности (прочности, износостойкости) керамических пластин режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: осуществляют испытания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611980
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.bec0

Метчик для нарезания точных резьб

Метчик включает заборный участок, калибрующий участок и ведущий участок, зубья которого выполнены бочкообразной формы. Радиусы скругления ρ режущих кромок заборного участка выполняют в пределах от 25 до 30 мкм, радиусы скругления ρ режущих кромок калибрующего участка в пределах от 15 до 20 мкм,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616755
Дата охранного документа: 18.04.2017
26.08.2017
№217.015.e305

Способ магнитно-абразивного полирования рабочих участков метчика

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивном полировании рабочих участков метчика. Осуществляют поэтапную обработку заборного, калибрующего и ведущего рабочих участков метчика при его прямом и обратном вращениях в магнитно-абразивной массе. На первом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626124
Дата охранного документа: 21.07.2017
13.02.2018
№218.016.20d5

Способ механической обработки стальной заготовки с дроблением стружки

Способ включает предварительную подготовку обрабатываемой поверхности путем нагрева непрерывным лазерным лучом на глубину снимаемого припуска. Лазерный луч перемещают по прямой траектории с линейной скоростью и с постоянными мощностью излучения и длиной волны под углом наклона к обрабатываемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641444
Дата охранного документа: 17.01.2018
17.02.2018
№218.016.2a0c

Способ механической обработки заготовки из титанового сплава

Изобретение относится к способу механической обработки заготовки из титанового сплава. Осуществляют предварительное локальное пластическое деформирование вращающейся заготовки и ее лезвийную обработку путем снятия припуска. Локальное пластическое деформирование заготовки осуществляют непрерывно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643022
Дата охранного документа: 29.01.2018
08.06.2019
№219.017.7585

Способ изготовления державки режущего инструмента

Способ включает выполнение державки из по меньшей мере трех слоев: опорного, промежуточного и верхнего, предназначенного для закрепления режущего инструмента, имеющих различную ориентацию по отношению к составляющим силы резания по осям X, Y и Z. Упомянутые слои выполняют в виде макрослоев,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690875
Дата охранного документа: 06.06.2019
04.07.2019
№219.017.a4eb

Способ магнитно-абразивной обработки

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивной обработке смежных участков изделия. Осуществляют обработку, например, метчика при регулировании магнитно-абразивной массы посредством круговых насадок с форсунками, через которые в зону обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693274
Дата охранного документа: 02.07.2019
09.08.2019
№219.017.bd52

Способ механической обработки с дроблением стружки

Способ включает предварительный локальный электроконтактный нагрев заготовки по винтовой траектории внешним источником тепла с регулируемой температурой до достижения в срезаемом слое температуры фазового перехода с последующим охлаждением и срезанием припуска. Электроконтактный нагрев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696512
Дата охранного документа: 02.08.2019
+ добавить свой РИД