Электометр с жидким чувствительным элементом Советский патент 1987 года по МПК G01R15/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике., а именно к технике измерений высоких напряжений.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение надежности и упрощение конструкции, а также определение полярности измеряемого напряжения.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит прозрачньй герметичный корпус 1, размещенные в корпусе 1 вдоль его длины электроды 2 и 3 и газообразный и жидкий диэлектрики 4 и 5, герметизирующие то- копроводящие крышки 6 и 7, являющиеся токопроводами к электродам 2 от источника 8 постоянного напряжения. Для крепления электродов 2 и 3 служат диэлектрические втулки 9,, 10 и 11.

Измерительное устройство работает следующим образом.

Перед измерением подключают электроды 2 к разноименным полюсам источника 8 постоянного напряжения. При этом на границу раздела фаз газ - диэлектрическая жидкость в обоих каналах действуют пондеромоторные силы, стремящиеся переместить (поднять) диэлектрическую жидкость 5 как в канапе I, так и в канале II на величину, определяемую формулой

h ИгНУл- kir rn

2fgdicosi

где h - перемещения границы фаз в

ячейке;

о электрическая постоянная; . и j - диэлектрическая проницаемость и плотность диэлектрической жидкости; ускорение свободного падения ;

межэлектродное расстояние; угол между осью электродов и направлением силы тяжести; напряжение пита1ния;

gd

tfUnkуказанных вьше характеристик.

Так как пондеромоторные при нулевом потенциале на центральном

электроде равны по величине и направ- 55 шкала.

5

0

5

0

пены навстречу друг другу, то таких перемещений границы раздела фаз в каналах I и II не происходит.

При подаче на электрод 3 измеряемого потенциала U, граница раздела фаз под действием пондеромоторных сил начинает подниматься в канале электрода противоположной полярности и опускаться в канапе электрода одинаковой с электродом 3 полярности. Разность уровней в каналах I и II определяется выражением

h3,.,(U,+U,)2-k(Un-U,)2, -(2) откуда получаем

h,..oJu,kUnU,. . -(3)

По разности уровней в обоих каналах определяют величину контролируемого потенциала, а по направлению движения жидкости в одном или другом каналах судят о полярности. Отсчет эл , производят по шкале, которая может быть нанесена непосредственно на корпус. Как следует из выражения (I) и (3), чувствительность устройства (рабочий диапазон) можно устанавливать напряжением питания U. , а при проектировании можно изменять конструктивными параметрами и физико-химическими характеристиками жидкости.

Формула изобретения

Электрометр с жидким чувствительным элементом, содержащий источник . постоянного напряжения, прозрачный герметичньш корпус с нанесенной на

нем шкалой, размещенные в корпусе вдоль его длины два электрода, о т- лича ющийся тем, что, с целью .расширения функциональных возможностей, повьш1ения надежности и упрощения конструкции, полость, образованная двумя электродами, подключенными к разноименным полюсам источника постоянного напряжения, и стенками корпуса, заполнена двухфазной

диэлектрической системой газ - жидкость или жидкость - жидкость и разделена третьим электродом на. два сообщающихся с обоих торцов канала, вдоль которых нанесена измерительная

фиг. 2

Редактор М.Петрова

Составитель А.Коробков Техред В.Кадар

3384/41

Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,-Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г..Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор В.Бутяга

Электрометр (Э) с жидким чувствительным элементом содержит прозрач- йый герметичньш корпус 1, в котором размещаются электроды 2 и 3. Полость между электродами 2 и стенками корпуса 1 заполнена двухфазной диэлектрической системой газ - жидкость или жидкость - жидкость, при этом электрод 3 разделяет полость на два сооб- щаю1цихся с обоих торцов канала,вдоль которых нанесена измерительная шкала. Изобретение расширяет функциональные возможности Э, повышает его надежность и упрощает конструкцию. 2 ил. Jf ОЭ Ю