Устройство для измерения диэлектрической проницаемости изоляции кабельной жилы
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ . , ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЬНОЙ ЖИЛЫ, содержащее ванну с проводящей жидкостью, выполняющей роль внешнего электрода,, и внутренний электрод, которым является центральный пров.одник кабельной жилы отличающеес я тем, что, с цеЛЫо расширения функциональных возможностей, ванна имеет цилиндрическую форму, располо жена вертикально, а геометрические размеры ванны выбраны в соответствии с номинальным значением диаметра изолированной жилы и средним отклонением диаметра изолированной жилы от номинального значения в соответствии с соотношением и 4.V ) где V объем жидкого электрода; D Г внутренний диаметр ванны; номинальный внешний диаметр изолированной жилы; D среднее отклонение диаметра изолированной жилы от номинального значения; . Ь - уровень жидкого электрода в цилиндрической ванне; СО О О диаметр проводника жшш. :д
СОКИ СОВЕТСКИХ
ООИ Я М "
РЕОПУБЛ4К це аи. G 0l R 27/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ
N A 9 TOPCNOMV 0 V где Ч
Зэ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of ÍÐÛÒÌÉ (21) 3558740/24-21 (22) 28.02.83 (46) 30.12.84. Бюл. В 48 (72) Б.К.Чостковский, Д.А.Уклейн, В.Н.Митрошин и Л.Н.Столбовой (71) Куйбышевский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (53) 621.317..333(088.8) (56) 1. Казарновский Д.M., Тареев Б,.М. Испытания электроизоляционных материалов. M. — Ë., Госэнергоиздат, 1963, с. 57.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 690410, кл. С 01 R 27/26, 1979 . (прототип).. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ
ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЬНОЙ ЖИЛЫ, содержащее ванну с проводящей жидкостью, выполняющей роль внешнего электрода,. и внутренний электрод, которым является центральный проводник 1 кабельной жилы,- о т л и ч а ю щ е ес я. тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, ванна имеет цилиндрическую форму, расположена вертикально, а геометрические размеры ванны выбраны в соответствии с номинальным значением диаметра изолированной жилы и средним отклонением диаметра изолированной жилы от номинального значения в соответствии с соотношением
4 ° Ч
j 0 Ъ вЂ” объем жидкого электрода; - внутренний диаметр ванны; — номинальный внешний диаметр изолированной жилы; среднее отклонение диаметра изолированной жилы от номинального. значения; — уровень жидкого электрода в цилиндрической ванне; - диаметр проводника жилы. а геометрические размеры ванны выбраны в соответствии с номинальным значением диаметра изолированной жилы и средним отклонением диаметра изолированной жилы от номинального значения в соответствии с соотношением где Ч вЂ” объем жидкого электрода; внутренний диаметр ванны; 3 — номинальный внешний диаметр 15 изолированной жилы; 6D — среднее отклонение диаметра изолированной жилы от номинального значения; " — уровень жидкого электрода в цилиндрической ванне; J — диаметр проводника жилы. Компенсация влияния отклонений диаметра изоляции образца от номинального значения на измеряемую емкость происходит автоматически за счет измерения уровня ртути при изменении диаметра изоляции. Возможность компенсации вытекает из следующих соотношений. Емкость отрезка изолированной жилы, погружен30 ного в проводящую жидкость(ртуть),как показано на чертеже, определяется при номинальном диаметре изоляции выражением букв 27 Я е р .Ф Ь гдето кц — эквивалентная диэлектрическая проницаемость изоляции; — номинальный внешний диаметр изолированной жилы; — диаметр внутреннего проводника; 1 — уровень ртути; Отсюда диэлектрическая проницаемость сэ = — Pn — ° C 1) дт, С2) В случае, когда диаметр очередного измеряемого образца отличается от номинального значения на некоторую величину 50 объем измеряемого отрезка кабельной жилы изменяется и, соответственно, изменяется уро- . вень ртути на величину д, . Таким образом, изменение диаметра образца приводит к соответствующим измене1 1132257 Изобретение относится к измерйтельной технике в кабельном производстзе и может найти применение в кабельной промышленности. Известно устройство для измерения диэлектрической проницаемости трубчатых образцов или жидких диэлектриков, которое представляет собой измеритель емкости образца, заключенного между наружным:и внутренним цилиндрическими электродами. Принцип действия устройства основан на том, что измеренная емкость пропорциональна диэлектрической проницаемости материала образца (1) . Однако процесс подготовки образца к измерениям достаточно трудоемок, так как связан с изготовлением трубчатого образца определенной формы и нанесением внутреннего и внешнего электродов, путем катодного распыления или испарения в вакууме металлов. Наиболее близким к предлагаемому является автоматическое устройство для измерения диэлектрической проницаемости изоляции при ее наложении на кабельную жилу. Это устройство содержит ванну с проводящей жидкостью играющую роль внешнего электрода, и внутренний электрод, которым является центральный проводник кабельной жилы. Информационным параметром устройства является емкость между центральным проводником жилы и внешним жидким электродом. По 35 величине этой емкости судят о диэлектрической проницаемости материала изоляции кабельной жилы j2) . Недостатком данного устройства является необходимость дополнительного контроля диаметра изоляции, так как измеряемая величина емкости зависит не только от. диэлектрической проницаемости изоляции, но и от ее толщины(диаметра) . Это приводит 45 к усложнению процесса измерения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения диэлектрической проницаемости изоляции кабельной жилы, содержащем ванну с проводящей жидкостью, выполняющей роль внешнего электрода, и внутренний электрод, которым является центральный проводник кабельной жилы, ванна имеет цилиндрическую форму, расположена вертикально, 4М g,,g (г ()g) = Ь L 32257 ванной жилы с центральным проводником 3, покрытым диэлектриком 4. Диэлектрическая проницаемость изоляции образца определяется следую- щим образом. Образец погружают в ванну так, как показано на чертеже. Нижнее сечение жилы должно быть предварительно покрыто тонким изолирующим слоем, например лаком, с целью исключения контакта центрального проводника со ртутью или с ванной. Емкость погруженной части исследуемого образца измеряют между электродом, подсоединенным к ванне, и электродом, подсоединенным к центральному проводнику. Измеренная емкость пропорциональна диэлектрической проницаемости материала образца. В качестве жидкого электрода может 20 быть использована, например, ртуть или другая проводящая жидкость. Преимущество предлагаемого уст ройства заключается в простоте консФрукции и значительном упрощении процесса измерения, который сводится по существу к погружению контролируемого образца в ванну-электрод. Применение предлагаемого устройства исключает необходимость использования датчиков диаметра и емкости изолированной жилы, позволяет осуществлять измерение диэлектрической проницаемости на коротких образцах жилы, не требует специальной подготовки образцов из материала диэлектрика, заключающейся в придании ему определеннои формы, напылении электродов из дорогостоящих материалов и т.д. C(0,L)=C(D Заказ 9787/39 Подписвое ВНИНПИ, Тираж 710 3 11 ниям уровня ртути и поэтому, чтобы приращение измеренной емкости за счет изменения уровня ртути скомпен-сировало приращение емкости за счет изменения диаметра, необходимо выполнение равенства Здесь (0 aD,L> aL)= D (L> aL) q (4) 2и Еъ„в Е0" 4 Ч 1+ aL =, > ц(Ээ-(D «>) ) (5) где It — объем ртути; 2 — внутренний диаметр цилинд3 рической ртутной ванны. Из выражений (3)(4) и (5) следует 4Ч 1 В 1 D+aD1 7jo -(a+ad) j) "y=(<>,1 f.L. (6) Выражение (6)является соотношением, связывающим конструктивиые параметры кабеля (Э, Д и измерительного устройства(Э, 1 при номинальном Р ). Оно позволяет выбрать конструктивные параметры измерительного устройства для определенного 30 типа кабеля при среднем отклонении диаметра изолированной жилы aD На чертеже схематически изображено предложенное устройство, общий вид. Устройство содержит ванну 1 35 цилиидрической формы с помещенной в нее проводящей жидкостью — ртутью 2. Здесь же показан образец изолирофщ мвд ДПП Пфт@ур г, Ужгород, уа. фоекткаа, 4
