ДАТЧИК ИЗМЕРИТЕЛЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ Российский патент 2012 года по МПК G01R29/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении напряженности электростатического поля.

Электростатическая безопасность грузовых операций с легковоспламеняющимися углеводородными жидкостями требует контроля напряженности электростатического поля в резервуарах.

Одной из наиболее взрывоопасных операций является гидромониторная мойка резервуаров после пребывания в них таких жидкостей. Однако длительный контроль величины напряженности поля с помощью выпускаемых промышленностью измерителей при этом невозможен из-за неустойчивой работы датчиков в воздушно-капельной среде, возникающей в резервуарах при их мойке.

Известен датчик напряженности электростатического поля по типу электростатического генератора, содержащий измерительные электроды и вращающийся заземленный электрод-модулятор, принцип работы которого основан на периодическом экранировании измерительных электродов от поля за счет перемещения модулятора относительно чувствительных элементов (S.G.Gothem, R.V.Anderson. Improved field meter for electrostatic measurements, RSJ, 36.10.1965).

Недостатком этого датчика является то, что при использовании его в воздушно-капельной среде уменьшается электрическое сопротивление изоляции чувствительных электродов относительно земли, что приводит к выходу датчика из строя.

Известны измерители с датчиками динамического типа с вращающимися измерительными элементами, в которых приняты меры по защите выходов этих чувствительных элементов и входов измерителей от влаги.

(Имянитов И.М. Приборы и методы для измерения атмосферы. ГИТТЛ. М., 1957, с.189-193).

Недостатками этих измерителей являются их значительные размеры для обеспечения достаточной чувствительности, не позволяющей использовать их для измерений на границах небольших объемов, а также сложность обеспечения защиты скользящих контактов от влаги.

Ближайшим аналогом является датчик напряженности электростатического поля по типу электростатического генератора, содержащий секторные измерительные электроды и вращающийся заземленный электрод-модулятор, принцип работы которого основан на периодическом экранировании измерительных электродов от поля за счет перемещения модулятора относительно чувствительных элементов.

(Имянитов И.М. Приборы и методы для измерения атмосферы. ГИТТЛ. М. 1957, с.193-200).

Целью изобретения является повышение устойчивости работоспособности датчика при эксплуатации его в условиях повышенной влажности и в воздушно-капельной среде.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике, содержащем неподвижный заземленный экранирующий электрод с секторными вырезами, вращающийся заземленный электрод-модулятор, повторяющий форму вырезов неподвижного экранирующего электрода, и чувствительный электрод, последний выполнен в виде диска с отверстием для прохода вала модулятора. Неподвижный экранирующий электрод установлен на цилиндрическом корпусе, снабженном вырезами вдоль образующих цилиндра корпуса, причем высота вырезов равна расстоянию от внешней границы неподвижного электрода до плоскости внешней поверхности вращающегося электрода-модулятора.

На чертеже представлен схематический чертеж датчика и его расположения на верхней границе исследуемого объема.

Датчик содержит цилиндрический корпус 1 с вырезами 2, неподвижный экранирующий электрод 3, электрод-модулятор 4, чувствительный электрод 5 и изоляторы чувствительного электрода 6.

Датчик работает следующим образом.

Влага и капли, которые могут попадать на чувствительный электрод 5 и его изоляторы 6 со стороны неподвижного экранирующего электрода 3, выносятся центробежной силой при вращении модулятора 4 за пределы корпуса 1 через вырезы 2. При этом выполненный в виде диска с отверстием для вала модулятора чувствительный электрод предохраняет изоляторы от попадания на них влаги.

Таким образом, выполняется поставленная цель - повышение устойчивости работоспособности в условиях повышенной влажности и в воздушно-капельной среде.

Предложен датчик измерителя напряженности электростатического поля. Он содержит неподвижный заземленный экранирующий электрод с секторными вырезами, вращающийся заземленный электрод-модулятор и чувствительный электрод. Последний выполнен в виде диска с отверстием для прохода вала модулятора. Неподвижный экранирующий электрод установлен на цилиндрическом корпусе, снабженном вырезами вдоль образующих цилиндра корпуса. Высота вырезов равна расстоянию от внешней границы неподвижного электрода до плоскости внутренней поверхности вращающегося электрода. Техническими результатами являются вынос влаги за пределы датчика и повышение устойчивости его работы в капельной среде. 1 ил.

Датчик измерителя напряженности электростатического поля, содержащий неподвижный заземленный экранирующий электрод с секторными вырезами, вращающийся заземленный электрод-модулятор, повторяющий форму вырезов неподвижного экранирующего электрода, отличающийся тем, что чувствительный электрод выполнен в виде диска с отверстием для прохода вала модулятора, а неподвижный экранирующий электрод установлен на цилиндрическом корпусе, снабженном вырезами вдоль образующих цилиндра корпуса, причем высота вырезов равна расстоянию от внешней границы неподвижного электрода до плоскости внешней поверхности вращающегося электрода-модулятора.