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摘 要:电位器在物理实验中有着广泛的应用,通过电位器的调节,可以调节各种物理量的大小,从而得到相应的变化并进行观察。自从本校搬迁到新校区后,由于濒临大海,海水的湿度盐分散发到水蒸气中,空气中盐分水分都很大。在这种情况下,电位器的锈蚀非常严重,导致电位器调节失效,无法起到应有的功能,给物理实验教学带来了很大的不便。为此我在这篇文章中进行了研究,提出了一些方法来缓解锈蚀的状况。
关键词:电位器;海水的盐度湿度;锈蚀
一、引言
电位器在物理实验中有着广泛的应用,通过电位器的调节,可以调节各种物理量的大小,从而得到相应的变化并进行观察。自从本校搬迁到新校区后,由于濒临大海,海水的湿度盐分散发到水蒸气中,空气中盐分水分都很大。在这种情况下,电位器的锈蚀非常严重,导致电位器调节失效,无法起到应有的功能,给物理实验教学带来了很大的不便。为此我在这篇文章中进行了研究,提出了一些方法来缓解锈蚀的状况。下面从电位器的原理,海洋环境的影响、电位器的清洗和防锈处理方法,以及如何修复电位器几方面进行介绍。
二、电位器的原理
电位器的结构图如图1所示,有一个电阻体,转轴上有一个可动臂。通过调节可动臂使接触刷接触到电阻体的不同部分,从而调节电阻的大小。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。
三、海洋环境对电位器的影响
通过清洗可以有效地去除脏污,而有效的清洗方法是十分重要的。酒精超声波清洗法是一种十分有效的清洗法,酒精可以溶解很多有机化合物和无机化合物,并与无机盐结合形成晶醇。另外超声波清洗利用了超声波在液体中的空化作用。在超声波的作用下,液体分子时而受拉时而受压,形成一个个微小的空腔(激发成一个个细小气泡,直径50～500μm,并被清洗液蒸发充满),即空化泡。由于空化泡内外压力悬殊,空化泡破裂时,会产生局部压力冲击波,在它的作用下,各类污垢会被剥落。另外,在超声场作用下,清洗液的脉动和搅拌加剧,溶解和乳化加速,从而加速清洗。
五、电位器的防锈
由于靠近海洋,电位器的锈蚀情况严重,因此防锈工作就显得十分重要。防锈一般采用油性防锈涂料,不过水性防锈涂料却有更好的防锈性能。
这里主要介绍一种水性防锈涂料的使用,以苯丙乳液为主要防锈基料配合防锈颜料制成。这种涂料具有无毒、不燃、耐老化、耐化学腐蚀等优点,该涂料以铁红、磷酸锌为主题防锈颜料,苯丙乳液为基液,组合配制而成。
一般来说,乳胶漆的吸水率越高,耐水性越差,因此采用能较好组织水界面作用的成膜物,有助于提高耐水性。考虑乳液价格因素,采用性价比较高的苯丙乳液。常用的含铅的重金属颜料因为有毒,虽然防锈性很好,应用却受到了限制。而三聚磷酸铝在水性中不稳定,也不适合使用。该涂料采用了铁红-磷酸锌-填料体系,铁红作物理防锈颜料,提高漆膜的致密度。磷酸锌具有较好的稳定性,无毒,耐水和防腐蚀性较好,能与铁离子铬合,起到带锈防锈的作用。填料可以降低成本并提高致密度。
颜料体积浓度(PVC)对性能也有较大影响,随着PVC的增加,涂膜的附着力、防锈性增加。但超过一定限度后,附着力、防锈性反而下降,因此选择合适的颜料体积浓度十分重要。该涂料使用颜料体积浓度为29%。成膜助剂的选择则使用了Texanol醇酯,本身无毒,还可改善漆膜的耐候性和改进涂层的展色性。水性防锈涂料与油性防锈涂料相比较,各项指标均相当优异。
六、电位器的修复
电位器由于锈蚀问题引起接触不良,接触不良时电位器的调节就会不流畅甚至完全无法调节。究其原因主要有:电阻片与弹性接触片存在锈蚀,弹性接触片压力过小,使弹性接触片在随活动臂旋转或滑动时,其触点与接触片之间存在不稳定的接触电阻,碳膜片出现划痕,中心引脚与主轴接触不到。
修复时将电位器从固定端拆下来,拆开电位器,露出电阻片和弹性接触片,用药棉球蘸无水酒精擦洗电阻片和弹性接触片,清除上面各种锈蚀的杂质。擦洗时转动活动臂以使隐蔽处锈迹被擦除,并且重新将引出脚铆接。安装之后用万用表欧姆档检测一下接触情况,此时如果表指针随着滑动臂的转动而平滑变化,则接触已经良好。如果指针出现跳跃、时通时断的情况就表明接触仍然不良,可以再适当增加触点对电阻片压力。
物理实验仪器设备中经常使用的还是微调电位器。微调电位器常见的问题也是接触不良。其阻值在测量时,会忽大忽小,修理时可参照上一段的修理方法。另外,由于微调电位器一般在设备内部,要是不经常使用,很容易受潮气侵蚀,如果侵蚀情况严重可以更换电位器。
七、结语
海洋环境的特殊性,盐度湿度较高使得实验仪器的各种设备容易出现故障,容易造成各种实验设备发生锈蚀,使实验无法顺利进行。不过要是能够采取合适的方法来防锈并经常检修仪器,还是能够减少故障,保证各个实验顺利进行。上面主要介绍了电位器一种设备的防锈,其他仪器设备也可以采取合适的方法,同样可以减少相关故障。
参考文献:
[1]王云香. 电位器在湿热环境下参数变化原因和解决方法[J]. 电子元件与材料,2008,27(11):77-78.
[2]雒明军. 电位器的修复方法[J]. 中国教育技术装备,2004(8):44.
[3]胡爱琼,张 熙. 水性防锈涂料[J]. 涂料工业,2005,35(5):57-58.
[4]常 征. 低成本铁红水性防锈涂料[J]. 中国涂料,2007(12):44-46.
[5]王长青,王学荣. 电位器故障引发的思考[J]. 医疗装备,2006(2):61.
[6]王振华,范细球,余永群. 铁铬转化剂防锈机理[J]. 科技信息,2009(19):415.
[7]赵其中,董玉婷,孙 凌. 自干型环氧酯水分散体防锈底漆的研制[J]. 上海涂料,2007,46(8):5-7.
[8]姚致远,黄荣荣. 一种新型水性环保材料的研制[J]. 江苏工业学院学报,2007(1):19-22.
关键词:电位器;海水的盐度湿度;锈蚀
一、引言
电位器在物理实验中有着广泛的应用,通过电位器的调节,可以调节各种物理量的大小,从而得到相应的变化并进行观察。自从本校搬迁到新校区后,由于濒临大海,海水的湿度盐分散发到水蒸气中,空气中盐分水分都很大。在这种情况下,电位器的锈蚀非常严重,导致电位器调节失效,无法起到应有的功能,给物理实验教学带来了很大的不便。为此我在这篇文章中进行了研究,提出了一些方法来缓解锈蚀的状况。下面从电位器的原理,海洋环境的影响、电位器的清洗和防锈处理方法,以及如何修复电位器几方面进行介绍。
二、电位器的原理
电位器的结构图如图1所示,有一个电阻体,转轴上有一个可动臂。通过调节可动臂使接触刷接触到电阻体的不同部分,从而调节电阻的大小。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。
三、海洋环境对电位器的影响
通过清洗可以有效地去除脏污,而有效的清洗方法是十分重要的。酒精超声波清洗法是一种十分有效的清洗法,酒精可以溶解很多有机化合物和无机化合物,并与无机盐结合形成晶醇。另外超声波清洗利用了超声波在液体中的空化作用。在超声波的作用下,液体分子时而受拉时而受压,形成一个个微小的空腔(激发成一个个细小气泡,直径50～500μm,并被清洗液蒸发充满),即空化泡。由于空化泡内外压力悬殊,空化泡破裂时,会产生局部压力冲击波,在它的作用下,各类污垢会被剥落。另外,在超声场作用下,清洗液的脉动和搅拌加剧,溶解和乳化加速,从而加速清洗。
五、电位器的防锈
由于靠近海洋,电位器的锈蚀情况严重,因此防锈工作就显得十分重要。防锈一般采用油性防锈涂料,不过水性防锈涂料却有更好的防锈性能。
这里主要介绍一种水性防锈涂料的使用,以苯丙乳液为主要防锈基料配合防锈颜料制成。这种涂料具有无毒、不燃、耐老化、耐化学腐蚀等优点,该涂料以铁红、磷酸锌为主题防锈颜料,苯丙乳液为基液,组合配制而成。
一般来说,乳胶漆的吸水率越高,耐水性越差,因此采用能较好组织水界面作用的成膜物,有助于提高耐水性。考虑乳液价格因素,采用性价比较高的苯丙乳液。常用的含铅的重金属颜料因为有毒,虽然防锈性很好,应用却受到了限制。而三聚磷酸铝在水性中不稳定,也不适合使用。该涂料采用了铁红-磷酸锌-填料体系,铁红作物理防锈颜料,提高漆膜的致密度。磷酸锌具有较好的稳定性,无毒,耐水和防腐蚀性较好,能与铁离子铬合,起到带锈防锈的作用。填料可以降低成本并提高致密度。
颜料体积浓度(PVC)对性能也有较大影响,随着PVC的增加,涂膜的附着力、防锈性增加。但超过一定限度后,附着力、防锈性反而下降,因此选择合适的颜料体积浓度十分重要。该涂料使用颜料体积浓度为29%。成膜助剂的选择则使用了Texanol醇酯,本身无毒,还可改善漆膜的耐候性和改进涂层的展色性。水性防锈涂料与油性防锈涂料相比较,各项指标均相当优异。
六、电位器的修复
电位器由于锈蚀问题引起接触不良,接触不良时电位器的调节就会不流畅甚至完全无法调节。究其原因主要有:电阻片与弹性接触片存在锈蚀,弹性接触片压力过小,使弹性接触片在随活动臂旋转或滑动时,其触点与接触片之间存在不稳定的接触电阻,碳膜片出现划痕,中心引脚与主轴接触不到。
修复时将电位器从固定端拆下来,拆开电位器,露出电阻片和弹性接触片,用药棉球蘸无水酒精擦洗电阻片和弹性接触片,清除上面各种锈蚀的杂质。擦洗时转动活动臂以使隐蔽处锈迹被擦除,并且重新将引出脚铆接。安装之后用万用表欧姆档检测一下接触情况,此时如果表指针随着滑动臂的转动而平滑变化,则接触已经良好。如果指针出现跳跃、时通时断的情况就表明接触仍然不良,可以再适当增加触点对电阻片压力。
物理实验仪器设备中经常使用的还是微调电位器。微调电位器常见的问题也是接触不良。其阻值在测量时,会忽大忽小,修理时可参照上一段的修理方法。另外,由于微调电位器一般在设备内部,要是不经常使用,很容易受潮气侵蚀,如果侵蚀情况严重可以更换电位器。
七、结语
海洋环境的特殊性,盐度湿度较高使得实验仪器的各种设备容易出现故障,容易造成各种实验设备发生锈蚀,使实验无法顺利进行。不过要是能够采取合适的方法来防锈并经常检修仪器,还是能够减少故障,保证各个实验顺利进行。上面主要介绍了电位器一种设备的防锈,其他仪器设备也可以采取合适的方法,同样可以减少相关故障。
参考文献:
[1]王云香. 电位器在湿热环境下参数变化原因和解决方法[J]. 电子元件与材料,2008,27(11):77-78.
[2]雒明军. 电位器的修复方法[J]. 中国教育技术装备,2004(8):44.
[3]胡爱琼,张 熙. 水性防锈涂料[J]. 涂料工业,2005,35(5):57-58.
[4]常 征. 低成本铁红水性防锈涂料[J]. 中国涂料,2007(12):44-46.
[5]王长青,王学荣. 电位器故障引发的思考[J]. 医疗装备,2006(2):61.
[6]王振华,范细球,余永群. 铁铬转化剂防锈机理[J]. 科技信息,2009(19):415.
[7]赵其中,董玉婷,孙 凌. 自干型环氧酯水分散体防锈底漆的研制[J]. 上海涂料,2007,46(8):5-7.
[8]姚致远,黄荣荣. 一种新型水性环保材料的研制[J]. 江苏工业学院学报,2007(1):19-22.