Устройство для измерения величины заряда статического электричества Советский патент 1981 года по МПК G01R29/12 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля параметров статического электричества при технологических процессах в текстильной химической и других отраслях промьааленности. Известно устройство для контроля параметров статического электричеств содержащее измерительные электроды, один из KOTOjMJX через приводной шток связан с электромагнитом возбуждения усилитель, соединенный через фазочувствительный детектор с блоком регистрации Недостаток данного устройства заключается в его значительной сложности . Н| иболее близким техническим решением к предлагаемомуоизобретению является устройство для измерения величины заряда статического электри чества, содержащее замкнутую ячейку, заполненную жидкостью с введенной в нее каплей другой фазы, расположенной в зоне соприкосновения прозрач ной выпуклой стенки ячейки, снабжен ной делительной сеткой, и заполняющей жидкости, измерительные электроды, установленные против капли на противоположных стенках ячейки С23 Недостаток этого устройства связан с незначительной кратностью контроируемой величины заряда, при которой не наблюдается разрушения капли, а устройство в целом сохраняет работоспособность . Цель изобретения - расширение возможного диапазона измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения величины заряда статического электричества, содержащем замкнутую ячейку, заполненную жидкостью с введенной в нее каплей другой фазы, расположенной в Зоне соприкосновения прозрачной выпуклой стенки.ичейки, снабженной делительной сеткой, и заполняющей жидкости/ измерительные электроды, установленные против капли на противоположных стенках ячейки, последняя выполнена в виде поворотной призмы с боковыми стенками из материалов с различньми диэлектрическими прониц емостями, а песды измерительных электродов и делительные сетки предусмотрены js,JVi каждой из боковых стенок.

На чертеже приведена схема устройства для измерения величины заряда статического электричества, а также его сечения А-А и Б-Б,

В состав устройства входят замкнутая ячейка 1, выполненная в виде призьфл, например, с тремя гранями. Деформируемая капля 2 размещена в несмещивающейся жидкости 3. Боковые стенки 4 призмы 1 изготовлены из прозрачных материалов с различной диэлектрической проницаемостью, так что на границе с боковыми стенками 4 капля 2 имеет отличные друг от друга поверхностные натяжения. На боковые стенки 4 нанесены делительные сетки 5 Для каждой боковой стенки предусмотрена соответствукндая пара электродов б, один из которых заземлен, а другой подключен к измерительному экрану (на чертеже не показан). Работа устройства происходит следукяцим образом.

При наложении внешнего электрического поля капля 2 подвергается деформации: эллиптически вытягивается. При прочих равных условиях степень деформации капли 2 зависит от разности диэлектрических проницаемостей контактирующих фаз - жидкости 3 и соответствующей боковой стенки 4, а также от поверхностного натяжения капли на границе с твердой поверхностью боковой стенки; Расчеты показывают, что в электрических полях напряженностью 3-5 кВ/см капля воды деформируется в несколько раз сильнее при понижении поверхностного натяжения всего на 30% о В одной из модификаций предлагаемого устройства первая боковая стенка призмы изготовлена из боросиликатного стекла (диэлектрическая прницаемость (j 5,3), вторая стенка изнутри обработана перфторгентилметакрилатом ( 6, 10), а третья парафином ( бр 2). Опыты показали, что на первой грани можно измерять поле с диапазоном выше 6 кВ/см, на второй грани - 3-6 кВ/см, а на третьей - менее 3 кВ/см.

В процессе работы устройства призму 1 устанавливают в держатель-стойку таким образом, чтобы сверху находилась стенка с малым грубым диапазоном, Если деформация капли при этом является незначительной (поле слабое), то призму 1 поворачивают так, чтобы в верхнем положении располагалась стенка, соответствующая большей чувствительности устройства. Если и этот диапазон не подходит, то призму 1 вновь поворачивают до расположения вверху третьей стенки. Общий диапазон измерения, обеспечиваемый предлагаемым устройством, оказывается значительно расширенным, Отсчет показаний ведут по делительным сеткам,,

Предложенное устройство характеризуется полной взрыво- и пожаробезопаснсЗстью при его применении в различных отраслях промышленности, где приходится иметь дело со взрывоопасными, легковоспламеняющимися и инициирующими веществами,

Формула изобретения

Устройство для измерения величины заряда статического электричества, содержащее замкнутую ячейку, заполненную жидкостью с введенной в нее каплей другой фазы, расположенной в зоне -соприкосновения прозрачной выпуклой стенки ячейки, снабежнной делительной сеткой, и заполняющей жидкости, измерительные электроды, установленные против капли на противоположных стенках ячейки, отличающееся тем, что, с целью расширени иапазона измерения, замкнутая, ячейка выполнена в виде поворотной призмы с боковыми стенками из материалов с различными диэлектрическими проницаемостями, а пары измерительных электродов и делительные сетки предусмотрены для каждой из боковых стенок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент США 3611127, кл. 324-72, 1974,

2.Авторское свидетельство СССР 617741, кл, С 01 Р 19/16, 1972 (прототип),