Измеритель высоких напряжений

 

Изобретение относится к технике измерения высоких напряжений. Цель изобретения - повышение точности измерения и улучшение линейности преобразования. Измеритель содержит корпус 1, частично заполненный жидким диэлектриком 2, крышку 3, крепление 4, верхний электрод 5, нижний электрод 6, измерительный сосуд 7, излучатель 8, приемник 9 ультразвуковых колебаний, диэлектрическую подставку 10, шар 12, кольца 13. Выполнение верхнего электрода в виде шара, погруженного в жидкую фазу, размеры которого выбраны из определенных соотношений, позволяет повысить точность измерения и линеаризации передаточной характеристики. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИН

„„SU 147988Î

А1 (51)4 G Ol R 15/02

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4292256/24-21 (22) 30.07.87 (46) 15,05.89. Бюл. № 18 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.В.Науменко, Е.И.Партола и Ю.И.Раздовский (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 478256, кл. G 01 R 15/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 4076376, кл. G 01 R 15/02, 1986. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к технике измерения высоких напряжений. Цель

2 изобретения — повышение точности измерения и улучшение линейности преобразования. Измеритель содержит корпус 1, частично заполненный жидким диэлектриком 2, крышку 3, крепление

4, верхний электрод 5, нижний электрод 6, измерительный сосуд 7, излучатель 8, приемник 9 ультразвуковых колебаний, диэлектрическую подставку 10, шар 12, кольца 13. Выполнение верхнего электрода в виде шара, погруженного в жидкую фазу, размеры которого выбраны из определенных соотношений, позволяет повысить точность измерения и линеаризации передаточной характеристики. 1 ил.

3 14

Изобретение относится к технике измерения высоких напряжений.

Целью изобретения является повышение точности измерения и улучшение линейности преобразования.

На чертеже изображен предлагаемый измеритель, общий вид.

Измеритель высоких напряжений состоит из корпуса 1, частично заполненного жидким диэлектриком 2, крышки 3,,крепления 4, верхнего электрода 5, нижнего электрода 6, сообщающегося отверстием с полостью корпуса

1 измерительного сосуда 7, ультразвукового измерителя уровня, включающего в себя излучатель 8 и приемник 9 ультразвуковых колебаний, диэлектрической подставки 10. Граница

11 раздела фаз находится между электродами 5 и 6.

Нижний электрод 6, полностью погруженный в жидкий диэлектрик 2, выполнен в виде металлического диска и крепится к основанию корпуса. Верхний электрод 5 представляет собой металлический шар диаметром 120 мм, ко-.. торый крепится к крышке 3 с помощью гайки 4 и заканчивается снаружи корпуса 1 шаром 12. Кольца 13 служат для устранения электрического пробоя по внешней поверхности корпуса. Измерительный сосуд. 7 предназначен для разделения измерительной и высоковольтной частей устройства. Благодаря отверстию в боковой поверхности корпуса 1, измерительный сосуд 7 и корпус 1 представляют собой сообщающиеся сосуды. На боковой поверхности измерительного сосуда 7 расположены излучатель 8 и приемник 9 ультразвукового измерителя уровня. Корпус 1 и измерительный сосуд 7 установлены на диэлектрической подставке 10.

Верхний электрод 5 погружен в жидкий диэлектрик 2 на глубину 10 мм. е

Измеритель работает следующим об- разом.

При подаче высокого напряжения на электроды 5 и 6 граница раздела фаз под действием сил электрического поля перемещается на величину h, пропорционально приложенному напряжению, в одном направлении с вектором электрического поля. Перемещение границы раздела фаз в корпусе 1 приводит к перемещению уровня жидкого диэлектрика в измерительном сосуде 7, котоd =m (k -m+ — ) .

Относительный уровень жидкого диэлектрика в измерительном сосудЪ равен

I= —

Н (2)

R где H — высота жидкого диэлектрика в корпусе, Rö — радиус шара верхнего элек25 трода.

Относительный уровень жидкого диэлектрика в корпусе равен

m =-- (3)

R где h — изменение уровня жидкого диэлектрика в корпусе.

R!!, k=-R где R — радиус цилиндра корпуса.

Поскольку площадь шара, погружен35 ная в жидкий диэлектрик, прямо пропорциональна m то можно показать, что д будет линейно зависеть от приложенного напряжения, если

0,15 (m (0,45;

1,50 < k (2,00 или с учетом (3) и (4)

0 15 к (} (0,45 К

1 50Rш (К (2 00 Вли.

Так как в предлагаемом измерите45 ле в качестве верхнего электрода выбран шар диаметром 120 мм, то изменение уровня жидкого диэлектрика в измерительном сосуде линейно зарисит от приложенного напряжения, если

50 h = (9 — 27) мм, Rч (90 — 120) мм, Таким образом для получения устойчивого контакта между верхним электродом и границей раздела фаэ и

5 обеспечения линейности преобразования измерителя в широком диапазоне глубина погружения верхнего электрода выбрана равной 10 мм, а радиус цилиндра корпуса R — равный 90 мм.

79880 4 рый измеряется.с помощью ультразвукового измерителя уровня.

Благодаря контакту между верхним

5 электродом и границей раздела фаз перемещение жидкого диэлектрика к верхнему электроду носит устойчивый характер, что стабилизирует границу раздела фаз и повышает точность из10 мере

Взаимосвязь уровней жидкого диэлектрика в измерительном цилиндре и корпусе имеет следующий характер

Составитель Ж.Полякова

Редактор Т.Парфенова Техред.М.Моргентал Корректор Т.Колб

Тираж 713

Заказ 4096

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1479880 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я целью повышения точности. измерения и линеаризации передаточной характеИзмеритель высоких напряжений, ристики, верхний электрод выполнен содержащий корпус, частично запол- в виде шара, погруженного в жидкую ненный двухфазным диэлектриком, из- фазу, размеры которого выбраны из сомерительный сосуд, сообщающийся от- отношений верстием с .полостью корпуса, ультра- 0,15 R (h (0,45 R звуковой измеритель уровня, два. элек- 150R (К, (200R трода расположенные по обе стороны 1ð где h — перемещение уровня жидкого от границы раздела фаз, при этом ниж- диэлектрика в корпусе; ний электрод выполнен плоским и пол- К вЂ” радиус шара верхнего элекностью погружен в жидкую фазу, .о т— трода; л и ч а ю шийся тем, что, с R — радиус цилиндра корпуса.

- 4