Электроемкостный измеритель неэ-лЕКТРичЕСКиХ ВЕличиН Советский патент 1981 года по МПК G01R27/26 G01N27/22 

(54) ЭЛЕКТРОЕМКОСТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

дополнительных электрода, расположенных по краям охранных,и две дополнительные обмотки, имеющие индуктивную связь с измерительными и подключенные к охранным и дополнительным электродам.

Кроме того, для повышения точности дополнительные и измерительные обмотки измерительного моста могут быть изготовлены из коаксиального кабеля, причем центральная жила кабеля является измерительной обмоткой, а экранизированная оплетка кабеля - дополнительной обмоткой.

На чертеже изображено устройство. Электроемкостный измеритель содержит измерительный мост с индуктивно связанными плечами. Система электродов состоит из измерительного 1, охранных 2 и дополнительных 3 электродов . Дополнительные электроды 3 расположены по краям охранных. Измерительные обмотки 4 индуктивно связаны с дополнительными обмотками 5, которые подключены к охранным и дополнительным электродам. Устройство содержит также компенсационный конденсатор 6, измеритель 7 тока и генератор 8 переменного тока.

В исходном состоянии ток, протекающий через емкость между охранными 2 и дополнительными 3 электродами, не оказывает влияния на равновесие моста, поскольку емкость между этими электродами является нагрузкой только для генератора 8, который может быть выбран достаточно мощным. Емкость между измерительными 1 и охранными 2 электродами также не влияет на равновесие моста, поскольку эти электроды находятся под равными потенциалами, следовательно, тока через эти емкости нет. Рабочий ток, протекающий через емкость между измерительными 3 электродами, скомпенсирован током через компенсационный конденсатор 6, т.е. мост уравновешен. При появлении электропроводящей частицы между электродами устройства происходит изменение емкостей между охранными 2 и дополнительными 3 электродами, изменение последней приводит к изменению равновесия моста, что зафиксировано с помощью измерителя тока 7, Причем,прч появлении электропроводяшей частицы в области электрической симметрии (на чертеже эта область расположена между электродами 2 и 3) приводит к существенному экранированию электрического поля измерительного электрода 1,поскольку контролируемая частица будет находиться под нулевым потенциалом. Следовательно, ток измерительного устройства также существенно изменится. Для обеспечения равенства потенциалов на измерительном и охранных электродах необходимо обеспечить тесную индуктивную связь

между измерительными и дополнительными обмотками, что можно достигнуть путем изготовления этих обмоток из коаксиального кабеля,причем центральная жила образует измерительную обмотку, а экранизированная оплетка дополнительную обмотку. Появление электропроводящей пленки на электродах при увеличении влажности окружающей среды приводит только к дополнительной нагрузке генератора. Ток через пленку между измерительны / и охранными электродами не протекает, так как эти емкости находятся под равными потенциалами.

Устройство работает следующим об5разом.

Вначале производят балансировку измерительного моста по измерителю .тока 7 с помощью компенсационного конденсатора 6, затем пропускают

0 между электродами преобразователя контролируемую среду. При отсутствии электропроводящих частиц измерительный мост уравновешен даже при изменении влажности окружающей среды. Появление же электропроводящей части5цы приводит к разбалансу моста и появлению выходного сигнала с положительными и отрицательными экстремумами, что характерно для частиц, находящихся в диэлектрическом потоке.

0 Равномерное изменение диэлектрической проницаемости контролируемой среды может привести лишь к изменению составляющей выходного сигнала.

Предлагаемое устройство позволяет

5 контролировать электропроводящие частицы в газовом потоке с высокой точностью и чувствительностью, а также может использоваться для улучшения контроля диаметра микропроволоки

0 и т.п.

Формула изобретения

Электроемкостный измеритель не45электрических величин, содержащий измерительный мост с индуктивно связанными плечами и измерительный конденсатор .с эквипотенциальными охран5Q ными электродами, отличающис я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерения, он содержит два дополнительных электрода, расположенных по краям охранных, и две дополнительные обмотки,

55 имеющие индуктивную связь с измерительными и подключенные к охранным и дополнительным электродам.

Источники информации, 60 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 9 356451, кл. G 01 В 7/00, 1962.

2.Патент США 2950436, кл.33-127, 65 1970 (прототип).

77/7/

2 W Е 7777 7777.

« Ж

////,

ZZM

Р