КИЛОВОЛЬТМЕТР Советский патент 1967 года по МПК G01R19/155 G01R15/08 

i:

Известны устройства для измерения высокого напряжения, использующие явления перемещения граннцы раздела фаз диэлектриков под действием пондеромоторных сил электрического поля. Они выполнены в виде сосуда с размещенными в нем электродами, заполненного жидким и газообразным диэлектриками, и измерителя перемещения границы раздела фаз. Такие устройства обладают невысокой чувствительностью и ограниченным диапазоном измерения.

В предложенном киловольтметре газообразный диэлектрик введен в сосуд под давлением выще атмосферного. Благодаря этому повышается чувствительность и расширяются пределы измерения.

Кроме того, кнловольтметр снабжен механизмом, изменяющим взаимное расположение электродов и угол отклонения нх продольной оси от направления силы тяжести. Это позволяет регулировать чувствительность и пределы измерения.

Электроды киловольтметра расположены коаксиально.

На чертеже схематически изображен описываемый киловольтметр.

100 атм, жидкий диэлектрик 5 (например, трансформаторное масло или кероснн) и электроды 4. Электроды могут быть изготовлены из стеклянных трубок с нанесенным на них проводящим, онтически прозрачным но-, крьпием. Это позволяет брать визуальный отсчет напряжения путем измерения перемещения границы раздела фаз. На одном из электродов может быть нанесена шкала. Электроды находятся в газообразном диэлектрике, но частично погружены и в жидкий.

Взаимное расположение электродов регулируют с помощью механизма 5, вынолненного, например, з виде сильфона. Механизм 6 ноЗБОляет изменять угол отклонения продольной осн электродов от направления силы тяжестн путем новорота сосуда относительно горизонтальной осн 7. Измеряемое напряжение подводится к электродам через токопроводы 8. Ннннель 9 предназначен для регулировки давления газообразного диэлектрика в сосуде, механизм 10- для установки начала отсчета путем вытеснения жидкого диэлектрика из занимаемого им

объема.

сторону газообразного диэлектрнка, а его величина может быть выражена (в случае иснользования плоских электродов формулой

4()U

h, 2 -f

где Л а - высота подъема границы раздела фаз под действием электрического поля.

So-электрическая постоянная, е-относительная диэлектрическая проницаемость жидкого диэлектрика, т-плотность жидкого диэлектрика, g-ускорение силы тяжести, а-межэлектродное расстояние, )-угол между продольной осью электродов и направлением силы тяжести.

В случае использования коаксиальных электродов межэлектродное расстояние d заменяют соответствующим выражением.

Высота подъема границы раздела фаз зависит от измеряемого напряжения U, а также от межэлектродного расстояния d и угла ip между продольной осью электродов и направлением силы тяжести. Поэтому, задавая величины Я(3, d и закон распределения величины d в направлении продольной оси электродов, можно регулировать чувствительность, пределы измерения и получить требуелМый закон шкалы.

Для измерения перемещения границы раздела фаз, кроме шкалы можно применять и

другие устройства, например, ооеспечивающие дистанционную передачу показаний.

Предложенное устройство можно использовать для измерения диэлектрической ироницаемости жидкого диэлектрика (е), его плотности (т) и ускорения, действующего в направлении продольной оси электродов.

Измеряя время от момента подачи напряжения на электроды до момента достижения границей раздела фаз высоты, соответствующей этому напряжению, судят о вязкости жидкого диэлектрика.

Предмет изобретения

1. Киловольтметр, использующий явление перемещения границы раздела фаз диэлектриков под действием пондеромоторных сил электрического поля, выполненный в виде сосуда с размещенными в нем электродами, заполненного жидким и газообразным диэлектриками, и измерителя перемещения границы раздела фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения пределов измерения, газообразный диэлектрик введен в сосуд нод давлением выше атмосферного.

2.КилоЕольтметр по п. 1, отличающийся те.м, что, с целью регулировки чувствительности и пределов измерения, он снабжен механизмом, изменяющим взаимное расположение электродов и угол отклонения их продольной оси от направления силы тяжести.

3.Киловольтметр по п. 1 или по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что электроды расположены коаксиально.