Устройство для измерения напряженности электрического поля в морской воде с подвижного носителя Советский патент 1985 года по МПК G01V3/06 

Изобретение относится к физичес кой океанологии и может быть испол зовано для измерения электрических составляющих напряженности электромагнитных полей в морской среде- йри обследовании больших акваторий с ис пользованием подв ижных носителей. Целью из6брет.|шя являются снижение пё рёбляемой электрической мощности, порьшейи е ;чувствительности и надежности работы устройства, а также обеспечение измерения вектода напряженности электрического поля по двум координатам. На фиг. 1 изображен датчик, поперечное сечение; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг, 3 - электрическая структурная схема устройства Устройство для измерения напряженности электрического поля в морс кой воде содержит внутренний 1 и два внешних 2 и 3 измерительных электрода. Корпус 4 имеет вид цилиндра и выполнен из диэлектрического материала, на боковой поверхности цилиндра контактное выполнено отверстие 5. На одном из основа.ний цилиндра крепится вертушка с ло пастями 6, обеспечивающая, вращение цилиндра при движении носителя 7. Для обеспечения разности скоростей набегающего потока, действукицего на верхние и нижние лопатки вертушки, предусмотрен защитный кожух 8. Для получения синхронизирующих импульсов, используе й к при обработке сигнала на образукщей диэлектрического барабана, установлен постоянный магнит 9, а рядом с электродами 2 и 3 установлены герконы 10 на несущей консоли 11. Синхронизирукщие сигналы, а также сигналы с измерите ных электродов подаются по кабелям 12 в герметичный контейнер 13, где размещен блок электроники. На фиг. 3 изображена электрическая структурная схема датчика. Электрический сигнгш, соответствующий вертикальной составляющей напря женности электрического поля, с электродов 1 и 2 поступает на согла сующий трансформатор 14, затем чере усилитель 15 на вход синхронного де тектора 16, а затем на регистрирующее устройство 17. Синхронизация ос ществляется от электромеханического устройства, включающего в себя магнитное реле на герконе 10, и постоя ного магнита 9, расположенного вблизи контактного отверстия, а также усилителя-формирователя 18. Канал измерения горизонтальной составляющей напряженности электрического ПОЛЯ построен по аналогичному принципу и включает в себя согласукядий трансформатор 19, усилитель 20, синхронньм детектор 21, геркон 10 и усилитель-формирователь 22. Устройство работает следующим образом. Вращение измерительной базы осуществляется за счет энергии набегаю- щего потока с помощью системы 6 лопастей, размещенных непосредственно на диэлектрическомкорпусе 4 вращающейся базы. Здесь же помещается магнитное реле на герконе 10, которое срабатьшает при вращении постоянного магнита 9, жестко связанного с вращанщейся базой. Полученные сигналы являются синхронизирующими в тракте усиления датчика, построенного по типу модулятор-демодулятор. Вращающаяся база 4 представляет собой круговой цилиндр, вьшолненныи из диэлектрика, длина образукяцей которого на порядок меньше радиуса его основания. Внутри цилиндра на его оси расположен внутренний измерительньй электрод 1 (графитовый или хлорсеребряный), , находящийся в проводящей среде, заполнякяцей объем цилиндра, с внешней средой электрод сообщается через контактное отверстие 5 круглой шш прямоугольной формы, проделанное в боковой поверхности цилиндра. Потенциал, воспринимаемый контактным отверстием 5, передается в изолированный объем цилиндра к внутреннему измерительному электроду 1. Внешние измерительные электроды 2 и 3 расположены в непосредственной близости от боковой поверхности цилиндра в вертикашьной плоскости на горизонтальной в вертикальной линиях, проходящих через ось вращения циливдра, что позволяет реализовать двухкоординатный датчик. При вращении цилиндрической базы 4 вокруг оси с помощью лопастей 6, расположенш 1Х на одном из его оснований, под дейтсвием сил набегающего потока жидкости контактное отверстие 5 в боковой поверхности цилиндра периодически то приходит в непосредственное соприкосновение с одним из внеш31200218. 4

них измерительных электродов, реали- ля, то максимально удаляется на

зуя тем caNbiM уменьшение размера из- мерительной базы практически до нувеличину диаметра цилиндра,реализуя максимальный размер измерительной базы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В МОРСКОЙ ВОДЕ С ПОДВИЖНОГО НОСИТЕЛЯ, содержащее первичный измерительный преобразователь с вращающейся базой и измерительными электродами, отличающееся тем, ; что, с целью снижения потребляемой электрической мощности, повьппения чувствительности и надежности устройства, а также обеспечения измерения двух составляющих вектора напряженности электрического поля при движении носителя, устройство имеет три измерительных электрода, расположенных в одной плоскости, один из которых помещен в диэлектрический барабан, на торце которого установлена вертушка, на образуняцей выполнено контактное отверстие, а два других электрода установлены на конi соли так, что образуют с первым взаимно перпендикулярные оси систе(Л мы координат. t « bQ 00