Электродное устройство
Изобретение относится к измерительной медицинской технике и может быть использовано при профилактике заболеваний для контроля уровней электростатического заряжения человека в процессе его производственной деятельности, Цель изобретения - расширение возможностей профилактики профессиональных заболеваний путем определения дополнительно заряда и потенциальной электрической энергии обследуемого человека. Поставленная цель достигается тем, что в электродном устройстве по B.C. 1147351 коаксиальные электроду установлены с возможностью осевого перемещения друг относительно друга и фиксация в двух положениях. Устройство обепечивает широкий диапазон измеряемых параметров обследуемого человека (потенциал, заряд и потенциальную электрическую энергию), что дает возможность обосновывать безопасность человека з процессе его производственной деятельности . 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (и}я А 61 В 5/05
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Е (61) 1147351 (21) 4756443/14 (22) 02.08.89 (46) 07.12.91. Бюл. ¹ 45 (71) Ленинградское специальное конструкторское бюро "Нефтехимавтоматика", Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности и Рижский политехнический институт (72) В.С,Аксельрод, А.П.Иерусалимский, Ф.Г.Портнов и А.Ю.Токарский (53) 615.475(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1147351, кл. А 61 В 5/05, 1983 . (54) ЭЛЕКТРОДНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительной медицинской технике и может быть использовано при профилактике заболеваний
Изобретение относится к измерительной медицинской технике, может быть использовано при профилактике заболеваний для контроля уровня электростатического заряжения человека в процессе его производственной деятельности и является усовершенствованием устройства по авт.св, ¹ 1147351.
Цель изобретения — расширение возможностей профилактики профессиональных заболеваний путем определения дополнительно заряда и потенциальной электрической энергии обследуемого челоаека, „„5U ÄÄ 1695882 А2 для контроля уровней электростатического заряжения человека в процессе его производственной деятельности, Цель изобретения — расширение возможностей профилактики профессиональных заболеваний путем определения дополнительно заряда и потенциальной электрической энергии обследуемого человека. Поставленная цель достигается тем, что в электродном устройстве по а.с. 1147351 коаксиальные электродь: установлены с возможностью осевого перемещения друг относительно друга и фиксации в двух положениях. Устройство обспечивает широкий диапазон измеряемых параметров обследуемого человека (потенциал, заряд и потенциальную электрическую энергию), что дает возможность обосновывать безопасность человека в процессе его пооизводственной деятельности. 2 ил.
На фиг.1 изображено предлагаемое
- электродное устройство на фиг.2 — эквивалентная электрическая схема электродного устройства при измерении.
Электродное устройство, содержит два цилиндрических электрода 1 и 2, расположенных коаксиально и разделенных диэлектрической втулкой 3, которая имеет волнистую поверхность на одном конце и закреплена этим концом на штоке 4 корпуса 5. Шток 4 выполнен подвижным вдоль его оси относительно корпуса 5. Наружный электрод 2 имеет кольцевой контакт 6, а внутренний электрод 1 соединен электриче1695882 ски с контактом 7, расположенным в корпусе 5. На штоке 4 размещен металлический контактор 8, через прорезь в штоке 4 соединенный с металлическим. заземленным трубчатым толкателем 9, размещенным внутри штока 4 и соединенным с приводом
10, расположенным в корпусе 5. Привод 10 кинематически соединен с дополнительным контактом 11, подключающим через контакт 7 внутренний электрод 1 к земле, Привод 10 снабжен пружиной 12, удерживающей его в исходном положении. Внутренний электрод 1 механически и электрически соединен с толкателем 13, размещенным в штоке 4 и толкателе 9 и электроизолированным от них направляющими втулками 14.
Толкатель 13 через электроизолирующую вставку 15 жестко соединен с корпусом 5.
Внутренний электрод 1 через толкатель 13 электрически соединен с входом измерительного прибора 16. Шток 4 снабжен пружиной
17, удерживающей его и, соответственно, взалмное расположение электродов 1 и 2 в исходном положении, так что электрод 1 частично выдвинут из втулки 3.
Измерение потенциала тела человека, pro электрической емкости, заряда и потенциальной электрической энергии пои помощи и редлагаемого устройства осуществляется следующим образом, Перед началом измерения при помощи привода 10 контактор 8 перемещается вдоль штока 4 до контакта 6, замыкая наружный электрод 2 на землю. Одновременно замыкаются контакты 7 и 11, подключая к земле внутренний электрод 1 и, соответственно, вход измерительного прибора 16, В результате разряжается электрическая емкость Ср между электродами 1 и 2 и электрическая емкость Спр проводов и входа измерительного прибора 16. В это время пружина 12 напряжена. При отпускании привода 10 пружина 12 возвращает электродное устройство в исходнов положение, После возвращения привода 10 и контактора 8 в исходное положение устройство готово к измерению, При измерении электрод 2 соединяется с телом человека, которое имело электрическую емкость относительно земли Со и потенциала Оо. Заряд, скопившийся на обследуемом человеке, перераспределяется между емкостью Со человека и емкостью
Свх1 ЭЛЕКтрОда 2 ОтНОСИтЕЛЬНО ЗЕМЛИ, КОТОрая образуется последовательным соединением емкостей СР1 и С». При этом электрическая емкость СР1 образована между электродом 2 и частично выдвинутым электродом 1. На человеке и электроде 2 создается потенциал 01, равный
C вк1
1 — -—
C вк2
01 С вх1
02 С вк2
1 01 . Свх1
С =С 2 02 СВХ2 — — 1
Uz
45 а с учетом выражений для qo и ЧЧо
С вх1 вх2
С
q--=-С 0 =01св»2
01 — — 1
0г (4) (5) 50 с„ о 2 в*а ° (i, С@„) ц (6) с (C учетом выражений для 01 и 02, а также
55 выражений для «оэффициентов передачи
К1и Кги Свх1И Свхг
С1 Сг
К1 = :К2—
Ср1 Спр Срг Спр
Со
С +С. (I) который делится на- емкостном делителе (Ср1, Спр), СОЗДаВаЯ На ВХОДЕ ИЗМЕРИтЕЛЬНО5 го прибора 16 напряжение 01=01 К1, где К, — коэффициент передачи делителя. Это напряжение измеряется и запоминается измерительным прибором 16, Нажатием на конец электрода 2 шток 4 вдвигается в кор10 пус 5 и электрод 1 перемещается на второе положение (полностью вдвинут во втулку 3).
Тот же заряд перераспределяется теперь
Мажду ЕМКОСТЬЮ Со И ЕМКОСТЬЮ Свхг ЭЛЕКтрода 2 относительно земли, которая также
15 образуется последовательным соединением емкостей Cpz и Спр.
При этом электрическая емкость Срг образована между электродом 2 и теперь полностью вдвинутым электродом 1. На
20 человеке и соответственно на электроде 2 создается потенциал 02, равный
Со
Свхг +Со (2) который делится на емкостном делителе
25 (Срг, Спр), СОЗдаВая На ВХОДЕ ИЗМЕрИтЕЛЬного прибора 16 напряжение Uz=Uz Кг, где
Кг — новый коэффициент передачи делителя. Это напряжение также измеряется и запоминается измерительным прибором
30 16, По напряжениям 01 и U2 определяются потенциал 00, емкость Со, заряд qo и потенциальная электрическая энергия Ж>.
Действительно, решая систему уравнений () и (2) относительно 0о и Со, получаем выражен ия
1695882 получаем выражения для параметров через к значения 01 и U2
С вх1
Ы С вх2
1 — u( (8) ц, U с. о ° ° к
vf св,<
Составитель О. Шахназаров
Техред M. Mîðãåíòàë Корректор О, Кравцова
Редактор В. Данко
Заказ 4247 Ти раж . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
После отключения электрода 2 от тела 20 человека измеренные значения 01 и Uz со-. храняются в измерительном приборе и определение параметров по формулам (8) производится при помощи встроенного микропроцессора или иного встроенного вычислительного устройства. С помощью предлагаемого устройства возможны измерения указанных параметров в диапазоне емкостей человека от 40 до 1000 пФ при потенциалах до 50 кВ.
Формула. изобретения
Электродное устройство по а вт.св. hL 1147351, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения возможностей профилактики профессиональных заболеваний путем определения дополнительно заряда и потенциальной электрической энергии, обследуемого человека, коаксиальные электроды установлены с возможностью осевого перемещения друг относительно друга и фиксации в двух положениях.
