Пояс роговского Советский патент 1979 года по МПК H01J39/00 

Изобретение относится к электроизмерениям, может быть применено как индукционный датчик параметров импуль ного тока, позволяющий исследовать параметры т«1пупьса без прерывания цепи сигнала. Известен пояс Роговскогс, содержащий охватывающую измеряемый ток тороидальную однослойную катушку из ттрсвода, присоединенную выводами к нагрузочному сопротивлению i. Недостатками такого пояса являются большое волновое сопротивление катушки, малая чувствительность пояса, большая продолжительность нарастания сигнала на выходе пояса, что затрудняет намерение коротких импульсов тока с на:яосекундными фронтами, зааисй- мость чувствительности я времени iiaрастання сигнала от положения измеряемого тока относительно оси симметрия катушки, плохая йомехоаащнщенность ватушки пояса. Наиболее близок к предлагаемому пояс Роговского, содержащий тороидаль ную однослойную катушку на провода, размещенную в металлическом экране с кольцевой щелью, причем один вывод катушки присоединен к экрану .непосредственно, а другой - через нагрузочное сопротивление 2 . Недостаток прототипа - сложность регулировки его чувствительности в широком дшгамическом диапазоне исследуемого сигнала. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей пояса Роговского, заключающееся в обеспечении дистанционной регулировки чувствительности, при измерении амплитудных параметров импульсов в щи роком динамическом диапазоне. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем тороидаль ную однослойную катушку из провода, размещенную в металлическом экране г кольцевой шепью, причем один вывод

KaryitQCH подключен к экрану непосредст венно, а другой - чвраз нагрузочное бопротйВЛёНие, 9Kpati выполнен с диэлектрической прокладкой в кольцевой т&ш, герметичным и полым внутри, катушка установлена на опорных изоляторах с отверстиями, а внутренняя по,лость экрана заполнена жидким диэлектриком и соединена трубками с гидросистемой.

На чертеже приведено устройство пояса Роговского.

Металлический экран 1 вьшолнен азъемньш из двух частей. Полость акрана герметизируют с помоэдь7о трех уплотняющих прокладок 2. например рёэ:гаовых, размещенных в кольцевых пазах. В копьдевой щели между частями экрана размещен1Э прокладка 3 из твердого диэлектрика, например органического стекла. Прокладки сжимают винтами 4 и 5, причем винты 4 - металлические, 5 - иэ диэлектрика, в частности из капрона. Однослойная тороидальная катушка 6 ндаиютаяа на каркасе 7, которым может служить сердечник из ферромагнетика с изояяаией юга без изоляции. Положение каушки в полости экрана эафзгкснровацо при помощи диэлёктрйч бКй9Е прчуе авоЕ 6 с отверстиями, например в виде

.,.iC -t-...-.4..4-:-,.--i: -: - K., .:,-..,iSii.s-: :54fi8ry j.4 ----J ,.

шайб из полиэтилена со сквозшлми отверстиями в их cTeiQsax; шайбы предварительно разрезают по диаметру и После установки на катугпку обе половинки скрепляют, например склеивают. Про- тавки установлены на одинаковых расстояниях по. длине катушки. Полость экрана соединяют посредством трубок 9 с гидравлической систет юй. 10.

- .---.5SM.-, .. - .,-- i:--.;.-,.---;.-,--;,:--;-.,

Работа пояса Роговского состоит в

епедующшл.

При прохождении импульса токапо тсследуемому проводййку наГйе рузоч- иом сопротивлении (на черте ;е не показаиоХ появляется импульс с уровнем амплитуды У пропорциональным

. .-.., . - X ;1

1

(1)

где А « коэффициент, зависящий от конструкции пояса Роговского;

Z - сопротивление резистора;

2 волновое сопротивление катушки,

причем постоянная времени нарастания

импульса

,

(2)

где С - индуктивность катушки.

Волнбвое сопротивление катушки

(3)

где С - межвитковая емкость кагушки, зависящая от диэлектрической пронргааемости жидкого диэлектрика, запорн5пощего полость экрана.

образом, меняя диэлектрическую проницаемость заполнителя путем

его замены, варьируют межвитковую емкость, а следовательно величины на- прянсения на нагрузочном напряжения, согласно формулам (1) и (3).

Преимущество данного пояса Рогов-

ского заключа ется в том, что постоянная вре1.ени нарастания импульса не изменяется согласно формуле (2).

Таким образом, предложенный пояс Роговского создает по сравнению с

аналогом и прототипом положительный эффект, заключающийся в дистанционном в оперативном изменении волнового сопро тивления Катушки пояса, что позволяет сохранять постоянную интегрирования

и изменять амплитудную чуйствитбльность, пояса в широком диапазоне без демонтажа его и без демонтажа участков сильноточного контура, без последу ашах их сборок и доведения до работоспособного состояния путем поверочных калй ровок и испытаний; это позволяет изме рять поясом ток, амплятуда которого . по режиму работы должна изменйтьсй в десятки и сотни раз, упрощает обслуживание всей системы и cokpantaoT &рёмя измерений, : .:,., ;.:.;;-:- ;.,

Особенно перспективнй и йелесообразяы предложёнйыё пояса для аз1 врбйия амплитуя сильноточных ( 1ОкА У импульсов длительностью в вдин{ШЫ ияи десятки нако-еекунд. ;:., v ;.. ;:: V;, :. Ф О р м у Л а И 3 О б р в ТОЙ и я| .

Пояс Роговского, содержащий т6рои дальнуь однослойную катушку иа провода, размещенную -в металлическом экр1 не с кольцевой щелью, один вьгеод ка- TSfecH тфйсоёдинен к экрану непосредственно, другой - через нагрузочное сопротиБяешю, отличающийся тем, что, с целью расширения футжцио- нальных возможностей, экран выполнен с диэлектрической прокладкой в кольа зой

щели, герметичным и полым внутри, катушка установлена на опорных лзоляторах с отверстиями, а внутренняя полость экрана заполнена жидким диэлектриком и соединена трубками с ГЕщро- системой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Статья Г. М. Гончаренко Устаяовкн для -нагрева газа импульсными тоKavtH в сборнике Труды МЭИ поп

ред. Д. В. Резевича, вып. 5,Электроэнергетика, 1963, с. 7.

2.,Статья А. М. Стефановского в журнале ПТЭ (Приборы, техника, эксперименты), 1967, № 2, с. 149.

10

Yl