Устройство для измерения напряжений Советский патент 1984 года по МПК G01R19/00 G01R5/28 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначен для использования в высоковольтных электроустановках с широким диапазоном изменения рабочего напряжения. Известно устройство для измерения напряжений, вьшолненное с электростатическим измерительным механизмом и содержащее неподвижный и подвижные электроды, последний из которых кинематически связан со стрелочным ука зателем ij. Недостатки устройства заключаются в неравномерности отсчетной шкалы, низкой чувствительности в ее начале, а также подверженности влиянию внешних электрических полей. Наиболее близким по .технической сущности к предпагаемому является устройство для измерения напряжений, основанное на использовании энергии электрического поля и содержащее диэлектрический корпус, выполненный в виде прозрачного сосуда, заполненного двумя взаимно несмешиваемыми жидкими диэлектриками с различной плотностью диэлектрической пропускаемостью и оптической прозрачностью, вертикально установленные в сосуде электроды и отсчетную шкалу 2. Недостаток известного устройства также заключается в низкой чувствительности в области низких напряжений, что обусловливает ограничение нижнего предела измерения. Цель изобретения - расширениедиапазона измерения в сторону низких напряжений. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для измерения напря жений, содержащем диэлектрический ко пус, выполненный в виде заполненного жидкостью прозрачного сосуда, внутри которого вертикально установлены электроды и отсчетная шкала, на один ипи оба электрода нанесен слой диэлектрического материала, а жидкость является электроводящей. На чертеже представлена конструкция устройства для измерения напряжений. Основу устройства составляет диэлектрический корпус 1 в виде сосуда Передняя стенка 2 выполнена из стек-, ла или другого прозрачного материала с нанесенным на ней проводящим оптическим прозрачным покрытием 3, выполняющим функцию первого электрода. На передней стенке 2 нанесена отсчет- ная шкала (не обозначена). Второй электрод 4 покрыт слоем 5 материала с большой диэлектрической проницаемостью, например керамикой типа тибар. Электроды 3 и 4 помещены в электропроводную жидкость 6. Межэлектродное пространство и резервуар с жидкостью 6 соединены отверстиями 7 и 8. Отверстие 7 служит для перехода жидкости 6 в межэлектродное пространство и обратно. Отверстие 8 предназначено для уменьшения избыточного давления воздуха в межэлектродном npoctpaHCTве, возникающего при подъеме жидкости 6. К электродам 3 и 4 подводится измеряемое напряжение U через проходные изоляторы 9. Устройство работает следующим образом. При подаче измеряемого напряжения и к электродам 3 и 4 на электропроводную жидкость 6, которая в данном случае является продолжением электрода 3, начинает действовать электростатическая сила, направленная в сторону увеличения емкости. Эта сила вызывает перемещение жидкости 6 в межэлектродном пространстве. Высота h подъема жидкости 6 при изменении :капряжения U определяется выражением бо(Н)и jcf coif где So электрическая постоянная; диэлектрическая проницаемость материала 5, нанесенного на электрод 4; плотность жидкости 6; ускорение силы тяжести; расстояние между электродами 3 и 4 ; угол между электродами 3 и 4 и направлением силы тяжести . Для лучшего отсчета показаний идкость 6 может быть подкрашена. олщина слоя материала 5 определяетя величиной измеряемого напряжеия U. При использовании предлагаемого стройства существенно расширяется иапазон измерения в сторону низких апряжений. Это преимущество обеспеивается за счет прттенения в устрой31091081

стве материала 5 (твердого диэлектри- мость жидких диэлектриков, с высокой ка) с диэлектрической проницаемостью, электрической прочностью и большим значительно превосходящей проницае- удельным сопротивлением.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее диэлектрический корпус, выполненный в виде заполненного жидкостью прозрачного сосуда, внутри которого вертикально установлены электроды и отсчетная шкала, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения в сторону низких напряжений, на один или оба электрода нанесен слой диэлектрического материала, а жидкость является электропроводящей. (Л с со о 00