Измерительный преобразователь напряженности электрического поля в проводящей среде

 

Изобретение может быть использовано для измерения напряженности электрического поля на малых измерительных базах при геофизических исследованиях в проводяищх средах, в метрологии и научных исследованиях. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается за счет увеличение сигнала, снимаемого с измерительных электродов. Для этого измерительная база выполнена в виде диэлектрического тела 4 сферической формы со сквозными Отверстиями 5 на поверхности. При этом отверстия 5 расположены на общей оси симметрии с измерительными электродами 1 и 2. На чертеже такжепоказаны диэлектрическая перегородка 3, внутренние полости 6-1 и 6-2, заполненные проводящей средой, прерыватель 7, например гидроключ , исполнительный и измерительный блоки 8 и 9 соответственно. Предложенный измерительный преобразователь устраняет дополнительные искажения в проводящей среде от элементов конструкции и позволяет повысить точность измерений на малых измерительных базах. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.,ЯО„„ДД7У831 И (51)4 G 01 R 29 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4008246/24-21 (22) 17. 12.85 (46) 15,09.87. Бюл. М 34 (71) Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии (72) В.А.Клековкин (53) 621.317.328(088.8) (56) Filloux I.Н. Phys. Earth and

Planet ° Jntern, 1973, v. 7, М 3, р ° 323-338.

Авторское свидетельство СССР

9 746335, кл. G 01 R 29/14, 1977. (54) ИЗИЕРИТЕЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В

ПРОВОДЯ1цЕЙ СРЕДЕ (57) Изобретение может быть использовано для измерения напряженности электрического поля на малых измерительных базах при геофизических исследованиях в проводящих средах, в метрологии и научных исследованиях.

Цель изобретения — повышение точности измерений — достигается за счет увеличение сигнала, снимаемого с измерительных электродов. Для этого измерительная база выполнена в виде диэлектрического тела 4 сферической формы со сквозными отверстиями 5 на поверхности. При этом отверстия 5 расположены на общей оси симметрии с измерительными электродами 1 и 2. На чертеже также показаны диэлектрическая перегородка 3, внутренние полости 6-1 и 6-2, заполненные проводящей средой, прерыватель 7, например гидроключ, исполнительный и измерительный блоки 8 и 9 соответственно. Предложенный измерительный преобразователь устраняет дополнительные искажения в проводящей среде от элементов конструкции и позволяет повысить точность измерений на малых измерительных базах. 1 ил.

1ЗЗ7831- г Š— собственная ЗДС пары измерительных электродов.

55

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначе но для измерения напряженности электрического поля на малых измерительных базах при геофизических исследованиях в проводящих средах, в метрологии и научных исследованиях.

Целью изобретения является повышение точности измерений напряженнос- 0 ти электрического поля в проводящей среде на малых измерительных базах за счет увеличения сигнала, снимаемого с измерительных электродов.

На чертеже представлена схема иэ- 15 мерительного преобразователя °

Измерительный преобразователь напряженности электрического поля в проводящей среде содержит измерительные электроды 1 и 2, диэлектрическую перегородку 3, диэлектрическое тело

4 сферической формы со сквозными отверстиями 5 и внутренними полостями

6-1 и 6-2 с проводящей средой, прерыватель (гидроключ) 7, исполнитель- 25 ный блок 8 и измерительный блок 9.

Измерительный преобразователь напряженности электрического поля в проводящей среде работает следующим образом, 30

При помещении диэлектрического тела сферической формы в проводящую среду, в которой имеется стационарное электрическое поле, происходит обтекание тела током проводимости, т.е. искажение структуры однородного поля. Это явление используется для образования измерительной базы, равной

3/2D, где D — диаметр сферы, а направление измерительной базы совпадает с общей осью симметрии сквозных отверстий и измерительных электродов.

Таким образом, если считать, что в точках расположения сквозных отверстий 5 имеются потенциалы, и о то сигнал U> снимаемый с измерительных электродов, определяется выражением

33

Ео 2 D« М + йЕо» где Š— вектор напряженности электрического поля в проводящей среде, — угол между направлением вектора напряженности электрического поля и направлением измерительной базы;

Перед началом измерений прерыватель (гидроключ 7) с помощью исполнительного блока 8 устанавливается в положение Открыто", при этом внутренние полости 6-1 и 6-2, заполненные проводящей средой, замыкаются и измерительные электроды 1 и 2 закорачиваются через малое сопротивление проводящей среды между электродами.

11ри этом измерительная база близка к нулевой и в этот момент в измерительном блоке компенсируется собственная ЭДС электродов. Затем прерыватель (например гидроключ) 7 с помощью исполнительного блока 8 закрывается и сигнал, пропорциональный величине одной из составляющих вектора напряженности электрического поля в проводящей среде, выделяется и регистрируется в измерительном блоке

9. В качестве исполнительного блока

8 может быть применен, например, электродвигатель с редуктором, подключенный к источнику питания.

Предлагаемый измерительный преобразователь усТраняет дополнительные искажения в проводящей среде от элементов конструкции и позволяет повысить точность измерений на малых измерительных базах.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь напряженности электрического поля в проводящей среде, содержащий измерительные электроды, разделенные диэлектрической перегородкой с прерывателем, например гидроключом, соединенным с исполнительным блоком, и помещенные внутрь диэлектрического тела, измерительный блок, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет увеличения сигнала, снимаемого с измерительных электродов, измерительная база выполнена в виде диэлектрического тела сферической формы со сквозными отверстиями на поверхности, расположенными на общей оси симметрии с измерительными электродами.