Устройство для измерения пара-metpob электростатического поля

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсни к

Социалистических

Республия

«i> 808990

J .,Г (61) Дополннтельное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 19.02.79 (21) 2726723/18-21 с присоединением заявки .гав (23) Приоритет (53)M. Кл.

G 01 R 29/12

Гюа7дарстааикый камктат

СССР ао явяам язебретенкй я еткрытяй

Опубликовано 2802.81. Бюллетень ря 8

Дата опубликования описания 02.03.81 (бз) УДК 681.335..12 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Е. Скачков, И. С. Лавров и Ю. С. Бадаев!

Л

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (71) Заявятель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при исследовании свойств и характеристик статического электричества.

Известно устройство для измерения парамет; ров .электростатического поля, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде металлической пластины, электроды, кварцевую нить и окулярный микроскоп, с помощью которого фиксируется величина отклонения кварцевой нити, характеризующая зна- . чение потенциала или заряда поля Щ.

Однако известное устройство сложно по конструкции, с низкой надежностью, невозможностью использования на подвижных объектах н, кроме того, неудобно в эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения параметров электростатического поля, содержащее электроды, установленные в герметичном корпусе, заполненном жидким диэлектриком, электропроводящую частицу с плотностью, равной плотности диэлектрика, размещенную в пространстве между электродами, измерительный прибор, источник питания, чувствительный элемент, связанный с первым из электродов н катушку индуктивности f2) и 131, Недостаток указанного устройства определяется существенными погрешностями используемого метода анализа колебательного процесса электропроводящей частицы.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров электростатического поля, содержащее электроды, установленные в герметичном корпусе, эаSS полненном жидким диэлектриком, электропроводящую частицу с плотностью, равной плотности диэлектрика, размещенную в пространстве между электродами, измерительный

20 прибор, источник питания, чувствительный элемент, связанный с первым из электродов, катушку индуктнвности,введены переключатель режим» работы и регулируемый резистор, а второй электрод, расположенный

808990 измерению IИ, при этом электроды 1 и 2 замыкаются между собой и на земле, чувствительный элемент 10 помещается в исследуемое поле, а переключатель 13 переводится в положение IY. Электроды 1 и 2 размыкаются и между ними возникает электрическое поле, напряженность которого зависит от напряженности исследуемого поля. Описанным методом осуществляется запоминание парамет- .

1О ров исследуемого электростатического поля.

Измерение производится после удаления чувствительного элемента 10 из исследуемого поля.

На электропроводящую частицу 3 действуют сила F электрического поля плоского конден. сатора, образованного электродами 1 и 2, пропорциональная измеряемому параметру исследуемого поля, и противоположно направленная сила F магнитного поля, создаваемого электромагнитом с катушкой 4 индуктивности.

20 Уменьшая силу F путем снижения тока в цепи катушки 4 индуктивности с помощью к регулируемого резистора 12, добиваются условия

Рм- Рэ °

25 При выполнении этого условия частица 3 отрывается от поверхности электрода 2 и начинает колебаться в межэлектродном пространстве. В момент отрыва частицы 3, определяемый визуально, величина тока в цепи катушки 4 индуктивности электромагнита соответствует значению измеряемого параметра исследуемого электростатического поля, Ток иза меряется прибором 11, отградуированным в " единицах измеряемого параметра.

Благодаря использованию точного компенЗ5 сационного метода измерения и за счет запоминания измеряемого параметра обеспечивается возможность проведения отсчета показаний в удобных для оператора местах и существенно уменьшается общая погрешность

40 измерения.

55 внутри катушки индуктивности, и электропроводящая частица выполнены из магнитопроводящего материала, причем один иэ выводов катушки индуктивности через измерительный прибор и контакты переключателя соединен с первым электродом и с незаземленной клеммой источника питания, а другой вывод катушки индуктивности через регулируемый резистор подключен к эаэемлен ной клемме источника питания, связанной с первым электродом через соответствующий контакт переключателя, а со вторым электродом — непосредственно.

На фиг. 1 представлена конструкция индикаторной части предлагаемого устройства; на фиг, 2 — принципиальная электрическая схема устройства.

Индикаторную часть устройства (фиг. 1) составляют электроды 1 н 2, электропрово. дящая сферическая частица 3, катушка 4 индуктивности, корпус 5, крышка 6, штепсел ный разъем 7, жидкий неполярный диэлектри

8, охранное кольцо 9. Кроме того, устройств (фиг. 2) содержит чувствительный элемент 1 измерительный прибор 11, регулируемый рези стор 12, переключатель 13 режима работы с положениями (контактами) I — IV и источник

14 питания.

Работает устройство следующим образом.

Перед выполнением измерения производится общая настройка устройства. Для этого переключатель 13 режима работы устанавливается в положение I и с помощью резистор

12 регулируется сила тока источника 14 в цепи катушки 4 индуктнвности образованного электромагнита таким образом, чтобы показание измерительного прибора 11 соответство вало максимуму. После выполнения настройки производится определение знака измеряемого параметра электростатического поля (заряда, потенциала или напряженности}.Для этого переключатель 13 режима работы устанавливается в положение П, при котором чувствительный элемент 10 и электрод 1 оказываются заземленными через измерительный прибор 11, чувствительный элемент 10 помещается в исследуемое электростатическое поле, при этом на нем индуцируется заряд и с цепи измерительного прибора 11 возникает электрический ток, направление которого зависит от знака заряда. Под действием тока подвижная система измерительного прибора 11 отклоняется, причем направление отклонения определяется направлением тока. По направлению отклонения стрелки измерительного прибора 11 можно судить о знаке измеряемого параметра, После определения знака параметра переключатель 13 режима работы устанавливается в положение подготовки к

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров электростатического поля, содержащее электроды, установленные в герметичном корпусе, заполненном жидким диэлектриком, электропроводящую частицу с плотностью, равной плотности диэлектрика, размещенную в пространстве между электродами, измерительный прибор, источник итания, чувствительный элемент, связаштый с первым из электродов, катушку индуктивности, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены переключатель режима работы и регулируемый резистор, а второй электрод, расположенный внутри катушки индуктивности, и электропроводящая частица выполнены из магнитопроводящего материала, причем один иэ выводов катушки индуктивности через измерительный прибор н контакты переключателя соединен с первым электродом и с незаэемленной клеммой источника питания, а другой вывод. катушки индуктивности через регулируемый резистор подключен к заземленной клемме источника, питания, связанной с первым электродом че808990 6 реэ соответствующий контакт переключателя, а со вторым электродом — непосредственно, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 374569, кл. G 01. R 29/12, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР У 256354, кл.-F 15 В 5/00, 1968, 3. Авторское свидетельство СССР по заяв10 ке Х 2685069, кл. G.01 R 19/26, 1978.

808990

ФиаЛ

Составитель Л, Морозов

Техред И. Асталош

Редактор К. Лембак

Корректор О. Билак

Подлисное

Заказ 405/49

Тираж 743

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4