Способ определения электростатической безопасности объектов Советский патент 1984 года по МПК G01R29/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для определения электростати ческой безопасности аппаратов. Известен способ испытания электростатической безопасности технологи ческих аппаратов, заключаюиийся в том, что технологический аппарат ставят в наиболее жесткий режим работы, при котором возрастает электризация обрабатываемого диэлектрического материала, а по отсутствию электрического разряда судят об электростатической безопасности аппарата l . Недостатком способа является то, что при его осуществлении появляется возможность возникновения искры, что не позволяет использовать его во взрывоопасных помещениях. Наиболее близким к предлагаемому является способ определения электро статической безопасности объектов, включающий размещение электрода в электростатическом поле объекта и фиксирование возникновения электрического тока между электродом и объектом, причем от внешнего источника подают напряжение, усиливающее электростатическое поле объекта, и измеряют величину напряжения в мо)мент возникновения электрического разряда. По отношению напряженности поля, созданного дополнительным напряжением, к критической напряжен-. ности .поля определяют запас , безопасности 2 , Однако при осуществлении такого способа создаьотся условия, опасные для человека, причем возникновение искры исключает возможность примене ния существующего способа во взрыво помещениях. Цепь изобретения - повышение электро- и взрывобезопасности определения запаса электростатической безопасности объектов. Постав 1енная цель достигается тем, что согласно способу опредед1ения электростатический безопасности объектов, включающему размещение электрода в электростатическом поле объекта и фиксирование возникновени электрического тока между электродо и объектом, величину напряженности элекгрического поля объекта определяют по расстоянию между жидким электродом и электризующейся поверх ностью объе.кг:а в момент возникновения струи жидкости, а запас электро статической безпасности определяют по разности критического расстояния соответствующего напряженности элек рического пробоя, и расстояния, соответствующего напряженности электрического поля объекта. Кроме того, в качестве жидкого электрода и.спользуют магнитную жидкость, поверхность которой деформируют магнитным полем. На поверхности слоя жидкости, помещенной в электрическое поле электродов, возникает неустойчивость поверхности в виде струи жидкости по направлению поля. Такая неустойчивость возникает при меньших значениях напряженности поля, чем пробой воздушного промежутка. Использование этого я.вления для фиксирования электрического тока возможно лиидь при горизонтальном расположении электродов относительно земной поверхности. Другое положение затруднено из-за текучести жидкости. Применение магнитной жидкости в качестве жидкого электрода, поверхность которой деформируется магнитным полем, позволяет создавать движение жидкости в любом направлении относительно земной поверхности, так как источник магнитного поля (постоянной магнит, электромагнит) удерживает объем жидкости за счет пондеромоторных сил. Магнитное поле деформирует поверхность жидкости, создавая конический выступ, тем самым снижается величина напряженности электрического поля, при котором возникает струйное течение жидкости. Возникновение струи с поверхности конического выступа магнитной жидкости зависит от разности пбт.енциалов между жидким электродом и электризующейся поверхностью и расстояния между ними. На фиг.1 показана экспериментальная установка,, реализующая предлагаемый способ, которая позволяет создавать электростатические поля, аналогичные тем, которые возникают при электризации-объектов; на фиг. 2 - ззл висимость разности потенциалов, при которой происходит возникновение струи, от расстояния между электродом и электризующимся объектом. Устройство содержит исследуемый Объект 1, Выполненный в виде диска, уровень электризации которого можно изменять с помощью соединенного с ним источника 2 высокого напряжения. Электрод 3 помещен в металлическую кювету 4, заполненную магнитной жидкостью жидким электродом 5 и сопряженную с электромагнитом б. Регистрирующий прибор 7 подключен к исследуемому объекту 1. С помощью электромагнита б создают магнитное поле, обеспечивающее деформацию и удержание смол магнитной жидкости 5. Определяют критическое расстоя- ние между электродами, соответствующее напряженности пробоя воздушного промежутка. Например, при создании разности потенциалов в 30 кВ для расстояния между электродами в 1 см происходит пробой воздушного

промежутка. Для этой же разности потенциалов струя с поверхности жидкости электрода возникает при расстоянии в 10 см. Это и будет критическое расстояние, соответствующее напряженности пробоя воздушного промежутка .

Далее осуществляют градуировку. Изменяя разность потенциалов между электродом 3 и электризующимся объектом 1, фиксирук1т момент возникновения струи.8 для различных расстояний между ними (фиг,2),:Кроме того, чтобы оценить запас электростатической безопасности объекта, определяют расстояние между жидким электродом 5 и электризующимся объектом 1,

при котором возникает струя 8 с поверхности жидкого электрода 5, и по градуировочной кривой определяют напряяомиость электрического поля объекта Далее находят разность между напряженностями электрических полей, COOTветоТВуюгадх критическому расстоянию и расстоянию, при котором возникает струя. Полученная разность определяет величину запаса электростатической безопасности. Предлагаемый способ определения электростатической безопасности объектов исключает возникновение электроискрового разряда, что позволяет использовать его во взрывоопасных условиях.

1л СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ, включающий размещение электрода в электростатическом поле объекта и фиксирование воэннкновенИЯ электрического тока между электродом и объектом, отличающийся тем, что, с целью повьппения электрои взрывобезопасности, величину напряженности электрического роля объекта определяют по расстоянию между жидким электродом и электризующейся поверхностью объекта в момент возникновения струи жидкости, а запас электростатической безопасности определяют по разности критического расстояния, соответствующего напряженности электрического пробоя , и расстояния, соответствующего напряженности электрического поля объекта. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жид- j кого электрода используют магнитную (Л жидкость, поверхность которой дефор мируйт магнитным полем.

Ukl 12 10 9

6 4 2

W го

30 40

50 60

Out.г