Устройство для измерения распределения потенциала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (п)954900 (6I) Дополнительное к авт. свил-ву (5 т)М. Кл.

С, 01 R 31/00

6 01N 29/00 (22) Заявлено 03.03.81 (2! ) 3260605/18-21 с присоединением заявки М

М146Ретеейьй квинтет

ССьР 00 аенетт нзееретеннй н еткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания .=,0.08.82 (53) УД К 621.316. (088.8) Г

В. Ф. Важов, Н. К. Капишников, С. М. Лебедев, В М. ф тов" и В. Я. Ушаков

° (72) Авторы, изобретения

Научно-исследовательский институг высоких напр при Томском ордена Октябрьской Революции и ор

Трулового Красного Знамени политехническом ин им. С. М. Кирова (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

ПОТЕНБИАЛА

Изобретение относится к области . электрических измерений, в частности к области измерений электрофизических характеристик твердых диэлектриков при воздействии на них электрических полей.

Известно устройство для измерения распределения потенциала в твердых диэлектриках, содержащее источник /3-излучения, детектор и регистрирующий о прибор. Работа устройства основана на воздействии потока быстрых электронов с веществом диэлектрика в присутствии электрических полей обьемных зарядов(1).

Недостатком устройства является то, что в процессе измерения происходит искажение первоначального распределения зарядов s образце. Кроме того, устройстВО обладает малой чувствительностью.

Известно устройство для измерения 20 распределения потенциала, содержащее полый цилиндр, в торцовой части которого соосно с ним установлены два измертггельных электрода, между которыми

2 расположен Образец и мембрана. Мембрана служит для создания волны деформации, играюшей роль подвижного зонда и разрывается при подаче в полый цилиндр газа под давлением 12)

К недостаткам устройства относится сравнительно невысокая точность получаемых результатов, обусловленная длительностью фронта волны давления, возникающей при разрыве мембраны, а также то, его устройство предназначено для однократного срабатывания, поскольку для повторного срабатывания Гребуется замена разрушенной мембраны, Бель изобретения —: повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения распределения потенциала, содержащее полый цилиндр, в торцовой части которого соосно с ним установлены два измерительных электрода, между которыми расположен образец, введены генератор высоковольтных импульсов, изолирутопьая втутпса и

Ео

3 9Q двв разрядных электрода конической формы, полый цилиндр заполнен диэлектрической жидкостью, а разрядные электроды расположены соосно перпендикулярно оси п,лого цилиндра, при этом один разрядный электрод расположен внутри изолирующей втулки и соединен с выходом генератора высоковольтных импульсов, а другой электрод подключен к общей шине, причем расстояние от разрядных электродов до второго измерительного электрода определяется соотношением:

4 —. c 10, е где 0 — расстояние от разрядных электродов до измерительного электрода; р — диаметр полого цилиндра.

На чертеже изображено ус гройство для измерения распределения потенциала, содержащее два измерительных электрода

1 и 2, между которыми установлен образец из твердого диэлектрика 3. Измерительные электроды установлены в торцовой части полого цилиндра 4, заполненного диэлектрической жидкостью 5.

В полом цилиндре 4 установлены два разрядных электрода 6 и 7, причем разрядный электрод 7 заземлен, а разрядный электрод 6 соединен с выходом генератора 8 высоковольтных импульсов, и изолирован err полого цилиндра изолирующей втулкой 9..

В качестве диэлектрической жидкости может быть использована очищенная вода с удельным сопротивлением

10 Ом, см.

Устройство работает следуккцим образом.

Образец иа твердого диэлектрика 3, подвергнутый воздейс гвию одного из фак-. торов, вызывающих образование в нем обьемных зарядов, помещается между измерительными электродами 1 и 2. В определенный момент времени срабатывает генератор 8 высоковолвгных импульсов, вызывая пробой разрядного промежутка, образованного разрядными алектродами 6 и 7. При расширении канааа разряда, замыкающего разрядный промежуток с электродами 6 и 7, генерируется волна давленйя, часть которой распространяется в направлении алектрода 2, проходит сквозь него в виде акустической волны и взаимодействует с объемным зарядом, внедренным в образец из гвердого диэлектрика 3. В результате атого. взаимодействия между

4900 б электродами 1 и 2 образуется падение напряжения, форма и величина которого регистрируется прибором (например, осциллографом). По виду и величине этого падения напряжения осуществляе гся расчет распределения потенциала в твердом диэлектрике. Благодаря отсутствию мембраны удается существенно упростить процесс измерения и уменьшить время между следующими друг за другом циклами измерений.

Кроме того, зв счет более быстрого нарастания фронта волны давления в предлагаемом устройстве по сравнению с известным значительно повышаетея точность измерения распределения потенциала в твердом диэлектрике.

Однако при разряде в жидкости генерируются волны либо сферической, либо цилиндрической симметрии, а для получения минимальной погрешности измерения необходима плоская волна давления. Поэтому погрешность измерения будет зависеть от соотношения диаметра полого цилиндра D и расстояния между разрядны.ми электродами и измерительным электродом, причем погрешность минимальна в диапазоне

4 < — 440.

В

Увеличение погрешности при Р/D 1 10 связано с затягиванием фронта волны давления при удалении от источника возмущения.

Предлагаемое устройство позволяет приблизительно в 30 раз уменьшить время между двумя циклами измерений и в 4 раза повысить точность измерений по сравнению с известным устройством.

Следует отметить перспективность применения такого устройства в исследованиях распределения потенциала в твердом диэлектрике, требующих наборе значительного статистического материала.

Формула изобретения

Устройство для измерения распределения потенциала, содержащее полый цилиндр, в торцовой части которого соосно с ним установлены два измерительных электрода, между которыми расположен образец, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно содержит генератор высоковоль тих. импульсов, изолирукщую втулку и два разрядных электрода конической

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 984900 6 формы, полый цилиндр заполнен диэлек- Р— диаметр полого цилнндтрической жидкостью, а разрядные элек« ра, троды расположены соосно перпендикулярно оси полого цилиндра, при этом один разрядный электрод расположен внутри изолирующей втулки и соединен с выходом генератора высоковольтных им- 1 . Дергобузов К. А., Евдокимов О. Б. ; пульсов, а другой электрод подключен Кононов Б. А. Радиационная диагностика к общей шине, причем расстояние от Раз- электрических потенциалов. М., Атомиздат, рядных электродов до второго измерител о 1978, с. 61-62. ного электрода определяется соотношением " Q La v t e p yegg p ppe y tu g

1 — < 40. е пег . Не в ргюср6Е Уог the

Э gg

Составитель С, Шумилишская

Редактор И. Тыкей ТехредЖ.КастелевнчКорректор H.Король

Заказ 6425/45 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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