Прибор для исследования электростатических зарядов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (I9) 1111 (51) 4 H 05 Р 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (46) 30. 04 . 88 . Бкл. I! 16 (2)) 3890269/24-21 (22) 04.04.85 (71) Центра) ьная аэрологическая обсерватория Государственного комитета

СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды (7 ) В.И, Ермаков . (53) 621.819.74(088.8) (56) Чалмере Дж,А. Атмосферное электричество. Л.: Гидрометеоиздат, 1974, с.)14.

Там же, с.115 — 116. (54) (57) . ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ, содержащий экраны и конденсатор с пластинами, симметрично расположенными относительно плоскости, установленные с возможностью вращения вокруг.оси, проходящей через эту плоскость, и измерительный блок, о т л и ч а ю - . шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей прибора эа счет обеспечения определения направления, в котором сосредоточены заряды, .измерительный блок снабжен устройством определения фа-, зы вращения конденсатора, а экраны выполнены в виде дисков и установлены соосно с двух сторон от конденсатора, 2. Прибор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен диэлектрической плитой, имеющей ширинур превышающую расстояние между экранами, н установленной симметрично отно- Е

Ф сительно плоскости симметрии экранов и параллельно оси конденсатора на расстоянии, ираээээаиаам радиус экранов, 1292551

Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями статического- электричества, и может быть использовано для исследования объемных зарядов, существующих в атмосфере, в осадках, а также в различных технологических установках, используемых в народном хозяйстве.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей прибора за счет обеспечения определения направления i в котором сосредоточенн заряди.

Иа чертеже представлена принципиальная схема предложенного устройства.

Оно состоит из измерительного конденсатора I, экранов 2, привода 3 генератора А опорного сигнала, устройства 5 для измерения фазы сигнала, 2О устройства 6 для измерения-амплитуды сигнала, Конденсатор с экранами устанавливаются на ддОской диэлектрической плите (на фиг. не показана).

Пластины конденсатора 1 установле- 25 ны симметрично относительно плоскос" тн с воэможностью вращения вокруг

I оси, проходящей через эту плоскость, от привода 3 ° Экраны 2 установлены перпендикулярно оси с обеих сторон от конденсатора. Пластини конденсатора соединены с измерителями амплитуды и фазы переменного сигнала, который наводится на них при вращении конденсатора. 35

Прибор работает следующим образом, Он устанавливается в области, где необходимо произвести исследование за-рядов статического электричества.

Затем включается привод 3 и устрой" ства для измерения амплитуды и фазы сигнала с пластин конденсатора.

Наблюдаемый заряд Я индуцирует на соединенных проводником пластинаХ конденсатора электрический заряд

Если линейные размеры пластин конденсатора значительно меньше его удале- " ния r от наблюдаемого заряда, то

15О

q CV где С - емкость .S—

Э

6

/ площадь пластины конденсатора; Я

12

8,85 10 . Кл/В, и — электрическая постоянная, h — расстояние между пластинами; V — разность потенциалов между пластинами конденсатора, соз даваемая зарядоь Q. Эта разность, -в свою очередь, определяется как где F. — напряженность электрического поля, создаваемая зарядом (} в точке при использовании конденсатора с плоскими пластинами. Такие приборы могут использоваться беэ предвари-, тельной градуировки по зарядам известной величины, так как их чувст" вительность к зарядам может быть рассчитана теоретически по приведенным

/ соотношениям. При условии, что линейные размеры конденсатора значительно меньше расстояния до наблюдаемого заряда, эти соотношения выпол" няются с высокой точностью, Чтобы исключить ошибки, обусловленные натеканием мешающих индуцирбванных зарядов с экрана 2 на вращающийся конденсатор I и на устройство

6 измерения амплитуды, они электрически изолированы.от экрана 2; Для исключения ошибки, связанных с коммумутацией слабых сигналов, обкладки вращающегося конденсатора I. подключены к входам устройства 6 измерения амплитуды не через вращающиеся сочленения, а непосредственно. Устройройство измерения амплитуды вращается вместе с конденсатором 1. Для уменьшения влияния внешних магнитных полей на точность работы прибора целесообразно частоту вращения конденсатора 1 уменьшать до значения, не превышающих единиц оборотов в секун" ду, а площадь пластин увеличивать, При вращении конденсатора I между его обкладками протекает переменный ток, обусловленный наличием внешнего наблюдаемого заряда. Частота этого тока совпадает с частотой вращения конденсатора 1. Амплитуда тока однозначно характеризует напряженность электрического поля, а фаза тока, и9меренная относительно фазы опорного сигнала, характеризует направление на заряд, !

И связи с тем, что электрические заряды бывают противоположных знаков, то, соответственно, на вращающемся конденсаторе 1 от них индуцнруются также заряды протиповоположных знаков. Поэтому при работе прибора в угле обзора 360 по разноименным зарядам имеется неоднозначность в опо ределении напряжения 180, Однако, .если прибор установлен на диэлектрический экран больших размеров, боль92551

Составитель В. Кнм

Редактор А. Купрякова Техред. M.Õoäàíè÷ КорректорЛ. Патай.

Заказ 3378 Тираж 832 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12 шой толщины, сделанный иэ материала с большой относительной циэлектрической пронипаемостью,. то поле обзора о прибора уменьшается до 180 . В этом случае прибор может быть использован для определения ие только налравле" ния на заряд, но и для определения знака заряда. Одному знаку заряда будут соответствовать измеренные фазы

0 — 180, а другому — 180 - 360