Буксируемый преобразователь напряженности электрического поля Советский патент 1983 года по МПК G01R29/14 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при .проведении.гидрофизических и геофизических исследований напряженности электрического поля в море, производимых с движущихся объектов.

Известно устройство для измерения йапряженности электрического поля, содержащее измерительные электроды и делитель разностей потенциалов Cl.

При калибровке электроды сводятся, однако в процессе работы сказывается собственная нестабильность электрбдов из-за воздействия внешних условий и ЭДС индукции, вызванная перемещением проводников в геомагнитном поле, что снижает точность измерения..

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь электрического поля, содержащий диэлектряческую пластину и измерительные электроды, расположенные по обеим сторонам пластины и соединенные с входами измерительного блока 2.

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения в диапазоне постоянных и инфранизкочастотных сигналов вследствие воздей.ствия на результат измерения дрейфа разности собственных ЭДС измеритель.ных электродов, достигающего нескольких десятков микровольт в сутки. Цель изобретения - повьпыение точ ности преобразователя. Указанная цель достигается тем, что в буксируемый преобразователь напряженности электрического поля, содержащий диэлектрическую пластину и измерительные электроды, распо ложенные по обеим сторонам пластины и соединенные с входами измерительного блока, введены два полых диэлектрических диска с радиальными отверстиями и ось с, вертушкой, при этом измерительные электроды размещены во внутренних полостях соответ ствующих дисков, которые закреплены на оси по обе стороны диэлектрической пластины, а ось размещена на расстоянии радиуса диска от центра пластины, причем измерительный блок выполнен в виде последовательно сое диненных дифференциального усилител фильтра высокой частоты, детектора и регистратора, а входы дифференциального усилителя соединены с входами измерительного блока. На Чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство состоит из диэлектрической пластины 1, выполненной в ви де диска, двух полых диэлектрически дисков 2 и 3, укрепленных по обеим cTOpOHciM пластины 1 и имеющих радиальные отверстия 4 и 5, измерительных электродов б и 7, помещенных

во внутренние полости дисков -2 и 3, и механической вертушки 8, .осущест-. вляющей вращение дисков 2 из вокруг оси 9, проходящей через 1 на расстоянии, равном радиусу дисков 2 и 3 от центра пластины 1.

Измерительные электроды 6 и 7 Через последовательно соединенные дифференциальный усилитель 10, фильт 11 высокой частоты и детектор 12 соединены с рагистратором 13.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь электрического поля буксируется движущимся судном вдоль оси X в проводящей среде моря, в которой существует станционарное электрическое поле, направленное по оси у. Диэлектрическая пластина 1, расположенная ортогонально своей плоскостью вектору напряженности поля Е (j, обтекается током проводимости т.е. вызывает искажение структуры ПОЛЯ-. Возникающая за счет этого искажения разность электрических потенциалов д - f в на противоположных боковых поверхностях пластины 1 пропорциональна напряженности электрического поля и геометрическим размерам пластины 1. Причем значение потенциала увеличивается от условного нуля Чд на краю пластины и достигает максимума в ее центре. , М 4 -- Е d В о 30° d - диаметр пластины; Чд и 7. - значения электрических потенциалов в центрах противоположных сторон пластины. Во внутренних полостях диэлектрических дисков 2 и 3, укрепленных по обеим сторонам пластины 1, воспроизводятся электрические потенциалы, соответствующие их значениям в точках расположения радиальных отверстий 4 и 5. Таким образом, диэлектрические диски 2 и 3 выполняю роль элекТрическ их проводников .потенциалов от поверхности пластины 1 к расположенным в них измерительным электро- дам б и 7 „ При буксировке преобразователя вертушка 8 осуществляет синфазное вращение дисков 2 и 3, т.е. перемещение отверстий 4 и 5 по поверхности пластины, вследствии чего значения потенциалов, поступающих на измерительные электроды, изменяются по синусоидальному закону с частотой вращения го (см выражение 1). При этом помеха, возникающая на измерительных электродах б и 7 при движении проводников в геомагнитном поле, синфазна вследствие симметричности конструкции преобразователя.

БУКСИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержсцций диэлектрическую пластину и измерительные электроды, расположенные по обеим сторонам пластины и соединенные со входгиии измерительного блока, отличающийся тем, что, q целью повышения точности, в него введены два полых диэлектрических диска с радиальными отверстиями и ось с вертушкой, при этом измерительные электроды размещены во внутренних полостях соответствующих дисков, которые закреплены на оси по обе стороны диэлектрической пластины, а ось pasMeiaeHa на расстоянии радиуса диска от центра пластины, причем измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя, фильтра (высокой частоты, детектора и регистратора, а входы дифференциального усилителя соединены со входами изме(Л рительного блока.