Гидродинамический преобразователь электрического напряжения в электрическую емкость Советский патент 1978 года по МПК G01L9/12 

(54) ГИДРОДИНА ЭЛЕКТРИЧ В ЭЛЕКТ Изобретение препнааначено для испрльзования его в электрогидравлических системах автоматического управления. В основном авт. св. № 408180 описан гидродинамический преобразователь электрического напряжения в электрическую емкость, содержащий участок трубопровода, заполненный диэлектрической жидкост1 э, электроды и обкладки конденсатора. В преобразователе электроды размещены внутри диэлектрической жидкости, причем один из них выполнен в виде острия, а другой - в виде металлической трубы прямоугольного сечения. При этом внутренние поверхности металлической трубы, корпуса и обкладок конденсатора образуют сообщающиеся сосуды, частично заполненные диэлект рической жидкостью . При подаче напряжения на электроды типа игла-трубка между ними возникает резко неоднородное электростатическое поле и разряд типа коронного. При этом от острия к трубке наблюдается поток униполярных ионов знака потенциала острия и под действием паплошя, создаваемого движущимися ионами, жидкость опускаетсу ЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЕСКУЮ ЕМКОСТЬ между обкладками конденсатора на ввпячину, пропорциональную значению входного напряжения (уменьшается емкость конденсатора). Недостатком такого электрогиородннамнческого преобразователя является отвосвтельно малый коэффициент передачи. Целью изобретения является повышение коэффициента перадачи. Эта цель достигается благодаря тому, что в предложенном преобразователе один из электродов размещен внутри диэлектрической трубки, коаксиально установленной в металлической трубе, а диэлектрическая жидкость имеет диэлектрическую проницае/мость более Ю. Схема преобразователя представлена на 1ертеже. Преобразователь содержит корпус 1 с крыщкой 2. Один из электродов 3 расположен по оси металлической трубы 4, (другого электрода прямоугольного сечения) и внутри диэлектрической трубки 5, имеющей меньшую длину, чем электроды. Емкостная lacTb преобразователя выполнена в виде

цилиндрического конденсатора-, образуемого металлическим стержнем 6 и трубкой 7. Стержень 6 и трубка 7 являются обклаоками конденсатора. Объемы между электропами преобразователя и обкладками конденсатора соединяются каналом 8 и образуют сообщающиеся сосуды, частично заполненные рабочей жидкостью на две трети высоты электродов. Входное напряжение Ug, подводится к электродам преобразователя с по мощыо винтов 9 и 10. Обкладки,.конденсатора соединенны с внешней цепью через винты 11 и 12,

Электрод 3 может быть выполнен в вйдб металлической нити, растягиваемой пружиной 13.

При приложении напряжения TJf, к электродам преобразователя между ними возникает неоднородное Электростатическое поле, создающее в жидком полярном диэлектрике с относителыной диэлектрической проницаемостью более 10 объемные электрострикционные силы. Этисилы вызывают появление избыточного давления в жидкости в пространстве внутри диэлектрической трубки 5 во1фуг центрального электрода 3. При этом полярная жидкость из этой области повышенного давления идет как по центральному электроду 3- (диэлеклУрическая трубка 5 является как бы направляющей для этого узкого слоя жидкосга) так и в канал 8 и далее в емкостной преоб разователь. Емкость С|,, при этом увеличивается. 4.

Напряжение TJ|3t,,Bbi6paHo таким, чтобы во всем диапазоне его изменения между электродами преобразователя не возникал в жидкости разряд типа коронного. Диаметры электродов более чем на два порядка различаются между собой,

Увеличение коэффициента передачи &С,,/ /AVg,j( достигается тем, что в преолага мом преобразователе механические силы, действующие в неоднородном электрическом поле на полярную- диэлектрическую жидкость, создаются вследствие эффекта Сумотто, в частности за счет всесторонних

сил сжатия, возникающих в жидкости вокруг нитевидного электрода в коаксиальной системе электродов ( где изменение выхооной емкости при изменении входного напряжения на величину д1Гбх

При этом нитевидный электрод служит трамплином, по которому поднимается жидкость.

Технико-экономический эффект изобретения состоит в увеличении коэффициента пе

редачи преобразователя.

Ориентировочно проведенный расчет экономической эффективности при внедрении изобретения дает срок окупаемости преобразователя порядка 1 года.

Формула изобретения

Гидродинамический преобразователь электрического напряжения в электрическую; емкость по авт. св. № 40818О, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента передачи преобразователя, в нем один из электродов размещен внутри диэлектрической трубки,коаксиально установленной в металлической трубе, а диэлектрическая жидкость имеет диэлектрическую проницаемость более 10,