Датчик напряженности электрического поля в морской воде Советский патент 1989 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения напряженности электрического поля в морской воде путем преобразования ее в пропорциональное напряжение постоянного тока.

Целью изобретения является повышение точности измерений и надежности датчика напряженности электрического поля в морской воде.

На чертеже приведен датчик напряженности электрического поля в морской воде, разрез по корпусу.

Датчик состоит из корпуса 1, в котором имеются электродные камеры 2 и 3 с измерительными электродами

4 и 5о К корпусу 1 подсоединены два гидроканала 6 и 7,, Конические седла

8и 9, 10 и 11 перекрываются попеременно соответствзтощими биконически- ми клапанами 12 и 13 из электроизолирующего материала. Герметичная камера ,14 имеет диафрагму J5 для выравнивания давления внутри и снаружи камеры 14 и две эластичные мембраны 16 и 17, к которым прикреплены толкатели 18 и 19. Внутри камеры 14 расположен соленоид 20 с сердечником 21, удерживаемым в положении, при котором биконические клапаны 12 и 13 перекрывают соответственно конические седла

9и 11, пружиной 22, упирающейся в

4

СО

ел

3U

шайбу 23, закрепленную на корпусе камеры 14 о Толкатель 18 вьшолнен из двух частей, связанных через пружину 24„ Электродные камеры 2 и 3 сообща- ются каналом 25„

Датчик работает следующим образом.

В режиме измерения пружина 22 удерживает сердечник 21 соленоида в таком положении, что биконический клапан 12 перекрывает коническое седло 9, а биконический клапан 13 - коническое седло 11„ При этом канал 25 оказывается перемкнутым с обеих сторон, а гидроканалы 6 и 7 через открытые конические седла 8 и 10 сообщаются с соответствующими электродными камерами 2 и 3. Напряжение между измерительными электродами 4 и 5 будет равно

Г1

и.

ли ---- . е.

(1)

где iiU - разность потенциалов в море между концами гидрока- налов;

г - сопротивление закрытых клапанов;

R - сопротивление гидроканалов;е - разность ЭДС поляризации

электродов

В режиме калибровки на соленоид 20 подается напряжение и его сердечник 21 втягивается о Пружина 22 ежи- мается, выгибаются эластичные диафрагмы 16 и 17 и толкатели 18 и 19 перемещают биконические клапаны 12 и 13 так, что они перекрывают конические седла 8 и 10о В этом положе- НИИ клапанов электродные камер ы 2 и 3 закорочены между собой через открытые конические седла 9, Пи канал 25 и отсоединены от идрокана- лов 6 и 7 закрытыми коническими сед- лами 8 и 10. Между измерительными электродами 4 и 5 будет напряжение

r-t

ТТ - ч тт

а R-+ г

где г - сопротивление

Вычитая (2) из (1),

.i

r-i

u,-u ли (--;- -

Ирм описанной конструкции гид- роключа довольно просто получить высокое электрическое сопротивление r конического седла, перемкнутого би957

с

Ю1520

25

30

354045

50

55

94

коническим клапаном. Достаточно изготовить обе эти детали из эластичного гидрофобного материала, например полиуретана, с соответствующей смазкой„ Сопротивление г канала 25, заполненного морской водой, при до- статочно коротком и широком канале будет значительно ниже сопротивления гидроканалов 6 и 7, поэтому можно считать соотношение г, R Гу достаточно легко выполнимым, что обеспечивает малую погрешность измерений.

Формула изобретения

1. Датчик напряженности электрического поля в морской воде, содержащий два гидроканала, два измерительных электрода, гидроключ, герметичную камеру с диафрагмой, заполненную электроизоляционной жидкостью, в которой закреплен соленоид, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений и надежности, в. -hero введены две эластичные мембраны, гидроключ выполнен в виде двух биконических клапанов из электроизолирующего материала с соответствующими коническими седлами, расположенными с двух сторон от каждого биконического клапана, при этом конические седла, расположенные с одной стороны биконических клапанов, связаны с гидроканалами, а седла, расположенные с другой стороны биконических клапа-п нов, - с противоположными концами ка- нгша гидроключа, каждый биконический клапан подсоединен через толкатель к своему концу сердечника соленоида, а каждый толкатель проходит внутрь герметичной камеры через эластичную мембрану.

2„ Датчик по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повьшения технологичности конструкции, в него дополнительно введены две пружины и опорная шайба, при этом сердечник соленоида удерживается в одном положении, при котором биконические клапаны перекрывают конические седла, связанные с каналом гидроключа, с помощью первой пружины, одним концом упирающейся в сердечник соленоида, а другим - в опорную шайбу, прикрепленную к корпусу камеры, ход одного из биконических клапанов еде51495719

лян короче другого, а его толкатель кого клапана при закрытом втором 6i выполнен из двух частей, связанных коническом клапане в обоих поло; : - через вторую пружину, обеспечиваю- ниях биконических клапанов. щую полное закрытие этого биконичес

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения напряженности электрического поля в морской воде путем преобразования ее в пропорциональное напряжение постоянного тока. Цель изобретения - повышение точности измерений и надежности датчика. Для этого в датчик введены две эластичные мембраны, а гидроключ выполнен в виде двух биконических клапанов из электроизолирующего материала с соответствующими коническими седлами. С целью повышения технологичности конструкции датчика в него дополнительно введены две пружины и опорная шайба. В датчике отсутствуют трущиеся поверхности, что значительно удлиняет срок его службы, а возможное старение или деформация клапанов и гнезд компенсируется пружинной системой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

/////,

:

/

as

tttfflmffl,(,7