Измерительный преобразователь напряженности электрического поля в проводящей среде Советский патент 1987 года по МПК G01R29/12 

1133

Изобретение относится к электроизмерительной тех)1ике и предназначено для измерения напряженности электрического поля на малых измерительных базах при геофизических исследованиях в проводящих средах, в метрологии и научных исследованиях.

Целью изобретения является повышение точности измерений напряженное- ти электрического поля в проводящей среде на малых измерительных базах за счет увеличения сигнала, снимаемого с измерительных электродов.

На чертеже представлена схема из- мерительного преобразователя.

Измерительный преобразователь напряженности электрического поля в проводящей среде содержит измерительные электроды 1 и 2, диэлектрическую перегородку 3, диэлектрическое тело 4 сферической формы со сквозными отверстиями 5 и внутренними полостями 6-1 и 6-2 с проводящей средой, прерыватель (гидроключ) 7, исполнитель- ный блок 8 и измерительный блок 9.

Измерительный преобразователь напряженности электрического поля в проводящей среде работает следующим образом.

При помещении диэлектрического тела сферической формы в проводящую среду, в которой имеется стационарно электрическое поле, происходит обтекание тела током проводимости, т.е. искажение структуры однородного поля. Этэ явление используется для образования измерительной базы, равной 3/2D, где D - диаметр сферы, а направление измерительной базы совпада- ет с общей осью симметрии сквозных отверстий и измерительных электродов Таким образом, если считать, что в точках расположения сквозных отверстий 5 имеются потенциалы i и t/ , то сиг нал и , Снимаемый с измерительных электродов, определяется выражением

и

1. - 1 Ер 2 DCOS о1 ± йЕ

Ер - вектор напряженности электрического поля в проводящей среде,

с - угол между направлением вектора напряженности электри- 55 ческого поля и направлением измерительной базы;

- собственная ЭДС пары измерительных электродов.

- ю 15

202Ь

30

ое. ь35

50

й

- 55 м

Перед началом измерений прерыватель (гидроключ 7) с помощью исполнительного блока 8 устанавливается в положение Открыто, при этом внутренние полости 6-1 и 6-2, заполненные проводящей средой, замыкаются и измерительные электроды 1 и 2 закорачиваются через малое сопротивление проводящей среды между электродами. При этом измерительная база близка к нулевой и в этот момент в измерительном блоке компенсируется собственная ЭДС электродов. Затем прерыватель (например гидроключ) 7 с помощью исполнительного блока 8 закрывается и сигнал, пропорциональный величине одной из составляющих вектора напряженности электрического поля в проводящей среде, вьщеляется и регистрируется в измерительном блоке 9. В качестве исполнительного блока 8 может быть применен, например, электродвигатель с редуктором, подключенный к источнику питания.

Предлагаемый измерительный преобразователь устраняет дополнительные искажения в проводящей среде от элементов конструкции и позволяет повысить точность измерений на малых измерительных базах.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь напряженности электрического поля в проводящей среде, содержащий измерительные электроды, разделенные диэлектрической перегородкой с прерывателем, например гидроключом, соединенным с исполнительнь1м блоком, и помещенные внутрь диэлектрического тела, измерительный блок, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения за счет увеличения сигнала, снимаемого с измерительных электродов, измерительная база выполнена в виде диэлектрического тела сферической формы со сквозными отверстиями на поверхности, расположенными на общей оси симметрии с измерительными электро- дами.

Изобретение может быть использовано для измерения напряженности электрического поля на малых измерительных базах при геофизических исследованиях в проводяищх средах, в метрологии и научных исследованиях. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается за счет увеличение сигнала, снимаемого с измерительных электродов. Для этого измерительная база выполнена в виде диэлектрического тела 4 сферической формы со сквозными Отверстиями 5 на поверхности. При этом отверстия 5 расположены на общей оси симметрии с измерительными электродами 1 и 2. На чертеже такжепоказаны диэлектрическая перегородка 3, внутренние полости 6-1 и 6-2, заполненные проводящей средой, прерыватель 7, например гидроключ, исполнительный и измерительный блоки 8 и 9 соответственно. Предложенный измерительный преобразователь устраняет дополнительные искажения в проводящей среде от элементов конструкции и позволяет повысить точность измерений на малых измерительных базах. 1 ил. (Л