Измеритель напряженности электрического поля Советский патент 1980 года по МПК G01R29/14 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАПРЯЖЕННОСТИ Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано при создании аппаратуры для измерения вектора напряженности в электролитах, например в электрохимической, судостроительной, геологоразведочной промышленностях, а также при исследовании мирового океана и поиске затонувших объектов. Известны устройства для измерения напряженности электрического поля, содержащие электроды, установленные в точках измерения - измерительных база образующих ортогональную систему коор динат, и делитель разностей потенциалов на расстоянии между измерительными базами. При калибровке электроды сводятся, однако при их последующем разведении сказывается собственная нестабильность электродов из-за воздействия внешних условий, что снижает точность Наиболее близким решением по техни ческой сущности и достигаемому эффекту к изобретению является измеритель

ЭЛ ЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ напряжетюсти электрического поля, содержащий вращающийся диэлектрический корпус с неподвижной крыщкой, выполненный в виде изолированных коаксиальных цилиндрических камер, заполненных электролитом с погруженными в него кольцевыми электродами, установленными на неподвижной крышке, тфичем камеры сообщаются диэлектрическими трубками, разнесенными на заданное базовое расстояние, а также механический привод, генератор опорного сигнала и блок регистрации Гз. При высокой точности устройство позволяет определять составляющие вектора напряженности поля только в одной плоскости. Целью изобретения является обеспечение возмохшости измерения полного вектора напряженности поля. Указанная цель достигается т&л, что сигнальное отверстие одной диэлектрическбй трубки совмещено с осью вращения корпуса, а между камерами установлен запорный клапан. На чертеже представлена схема пред ложенного устройства. Устройство содержит диэлектрический корпус 1, заполненный электролитом и вращающийся относительно неподвижной крышки 2 с помощью механического привода 3, неподвижную диэлектрическую камеру 4, установленную на неподвижной крышке, два электрода 5, оди из которых расположен в корпусе 1, а другой - в камере 4, две диэлектрические трубки 6-7 с электролитом, соединенные с корпусом 1 и камерой 4, запорный клапан 8, установленный между корпусом 1 и камерой 4, генератор 9 опорного сигнала, связанный с механиче ким приводом 3 и соединенный с блоком 10 регкстрации. Входное сигнальное отверстие трубки 7 расположено на оси 00 вращения корпуса, а входное сигнальное отверстие трубки 6 расположено в плоскости ортогональной оси вращения ОС . Устройств работает следующим обра зом. Собственная ЭДС электродов 5 определяется без перемедения диэлектр ческих трубок 6, 7 при открытом положении запорного клапана 8. В этом поло жении запорного клапана 8 электроды 5 закорачиваются через внутренний электролит, что равносильно их сведению в одно место, исключая этим на них напряжения от внещнего электрического Поля. При измерении напряженности электрического поля запирающий клапан закрыт. При вращении диэлектрического корпуса 1 и диэлектрической трубки 6 потенциал электрода 5, установленного в диэлектрическом корпусе, определяется положением входного сигнального конца диэлектрической трубки 6, а потенциал электрода 5, установленного в камере 4, определяется положением вхо ного сигнального конца диэлектрической трубки 7. Таким образом, разность потенциалов электродов 5 представляет собой напряжение, обусловленное измеря мой напряженностью электрического поля и положением вращающегося конца диэлектрической трубки 6, и положением конца диэлектрической трубки 7. Напряж ние с электродов 5 и сигналы с генератора 9 о положении входного сигнального конца диэлектрической трубки 6 поступают в блок 10 регистрации. Для определения составляющих напряженности электрического поля таким устройством в декартовой системе коор75 динат необходик о на окружности вращения входного сигнального отверстия диэлектрш1еской трубки 6 выбрать три такие точки измерения, чтобы оси, которые можно провести через эти точки и точку расположения входного сигнального отверстия диэлектрической трубки 7, составили ортогональную декартовую систему координат и в моменты прохождения входного сигнального отверстия диэлектрической трубки 6 этих точек производить отсчет разности потенциалов электродов 5, которые и будут определять составляющие вектора напряженности электрического поля на измерительных базах, равных расстоянию между этими точками. Предлагаемым устройством могут быть определены и составляющие вектора напряженности электрического поля в цилиндрической системе координат, которая образуется входным сигнальным отверстием вращающейся диэлектри 1еской трубки 6 к осью ОО. Из напряжения, снимаемого с электродов 5, в этом случае выделяется постоянная составляющая, которая соответствует составляющей напряженности электрического поля по оси ОО, а из составляющей напряжения модулированного частотой вращения диэлектрического корпуса 1 определяется вектор напряженности электри еского поля в плоскости вращения сигнального конца диэлектрической трубки6 или модуль вектора напряжен1гости электрического поля в этой плоскости и его направление. Такимобразом, устройство позволяет осуществлять измерение полного вектора напряженности электр1гческого поля в декартовой или цилиндригеской системах координат с точностью, присущей прототипу. Формула изобретения Измеритель напряженности электрического поля, содержащий вращающийся диэлектрический корпус с.неподвижной 7ФЫШКОЙ, две заполненные электролитом камеры с электродами и двумя диэлектрическими трубками, разнесенными на заданное расстояние, механический привод, генератор опорного сигнала и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможностн измерония полного вектора напряженности электрического поля, в нем входное сигнальное отверстие одной диэлектрической .трубки совмещено с осью вращения корпуса, а между камерами установлен запорный клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3662260, кл. 324-72, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР NO 514249, кл. Got R 19/14, 1976.