Устройство для измерения потенциалов статического электричества Советский патент 1980 года по МПК G01R19/00 

кий диэлектрик 5. Электроды 3 крепятся к иронивоположным торцавым станкам камеры / консольно.

Консольное закрепление электродов 3 позволяет повысить входное сопротивление устройства п уменьшить его входную емкость. Однако входное сопротивление п входная емкость прибора зависят также от свойств жидкого диэлектрика, на ходящегося между электродами. Высота подъема л идкого диэлектрика в устройстве для измерения потенциалов определяется формулой:

о(.П

h

l-gd cos i;е 80 - электрическая постоянная;

е - относительная диэлектрическая проницаемость жидкого диэлектрика;т - массовая плотность жидкого дпэлектрика;

g - ускорение силы тяжести; d - расстояние между электродами; ф - угол отклонения перпендикуляра 1И поверхности жидкого диэлектрика от вертикали .места; и - электрическое напряжение, приложенное 1К электродам. Погонную емкость между электродами, полненными в виде двух стержней, можзаписать в виде:

12,06 е

/

а-г

(2)

U

где а - расстояние между осями электродов;г - радиус электррдов.

Из формул, (1) и (2) следует, что уменьшение емкости за счет уменьшения-s приводит к соответствующему уменьшению h. Чтобы компенсировать это уменьшение высоты подъема жидкого диэлектрика, необходимо обеспечить малую величину т. Таким свойством обладает гексан (s 1,8; т 0,66 г/см). Кроме того, гексаи обладает 1малой (ВЯЗКОСТЬЮ (ii 0,31 слз), что позволяет снизить динамическую погрешность измерений.

Поскольку для 1измеренля потенциалов статического электричества используется зондовый метод измерения и емкость зонда включается последовательно с емкостью киловольтметра, то напряжение, подаваемое на киловольтметр, отличается от измеряемого:

t/KB 7 Г7 -t/ii3M (JJ

-3-Г - кв

Сз

-емкость зонда;

-входная емкость килрволът кв-.- метра;

- измеряемое напряжение.

.M

Из формулы (3) следует, что для повышения чувствительности измерений необходимо уменьшать входную емкость киловольтметра.

Кромг того, чувствительность прибора при измерении потенциалов будет тем выше, чем больше его постоянная времени:

(4)

- Акв кз

где CKS - входная

емкость киловольт:

шетра;

- входное сопротивление киловольтметра.

При малой Тс заряд быстро стекает с прибора и его показания уменьшаются. Поэтому для измерителей потенциалов т с должна составлять десятки-сотни секунд. Например, при входной емкости С,. Ф, входное сопротивление прибора должно быть порядка 10 Ом. Такое высокое входное сопротивление прибора удается получить за счет использования в качестве жид/кого диэлектрика также гексана

(р 10 Ом м) и за счет консольного закреплення электродов ,в прот1иво;полож1ных стенках камеры.

При измерении потенциалов статического электричества один из электродов 3 через свой токоподвод 2 соединяют с точкой (поверхностью), относительно которой измеряется потенциал, а другой электрод соединяют с зондом, который помешают в р,еференц-точку.

Под действием разности потенциалов на электродах 3 между ними поднимается жидкий диэлектрик на высоту, пропорционалвную приложенной разности потенциалов в квадрате.

Отсчет показаний снимается по шкале, нанесенной на электроды.

Благодаря малым габаритам (40Х40Х Х150 мм) и .весу {0;5 кг), отсутств1ию дополнительных источников питания, герметичному и взрывобезопасному корпусу предлагаемое измерительное устройство может располагаться при работе в непосредственной близости от объекта измерения или встраиваться в аппаратуру зашиты технологического оборудования от статического электричества. При этом оно обладает въ сокой чувствительностью и удобством в эксплуатации.

Формула и3 обретения

Устройство для измерения потенциалов статического электричества, содержащее камеру из прозрачного материала, заполненную жидким и газообразным диэлектрик1ом, внутри которой расположена пара электродов, частично погруженных в жидкий диэлектрик и соединенных с токоподводами, закрепленными .в стенках камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения

чувствительности, электроды закреплены консольно в противоположных торцовых стенках 1ка(меры, а в качестве жидкой фазы использован диэлектрик с большим удельным электрическим српротивленйем и малыми величинами диэлектрической проницаемости и массовой плотности, например гексан.

Источники информации, принятые Е

внимание при экспертизе:

1.Векслер М. С. Измерительные пряборы с электростатичеаки ми мел:аниз1и1лмн, Л

«Энергия, 1974, с. 74-75,

2.Авторское свядетельство СССР Л1 197448, кл. G 01 R .19/16, .1966.