Устройство для измерения напряженности электрического поля в морской воде

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике для исследований в области физической океанологии. Цель изобретения - увеличение чувствительности и точности измерений. Первичный измерительный преобразователь устройства выполнен двухканальным с двумя электродами, расположенными снаружи, и двумя электродами, расположенными внутри диэлектрического корпуса, соединенного с механическим приводом. Информация, получаемая с первичного преобразователя, обрабатывается в двух каналах, включающих усилители и перемножители, на вторые входы которых подаются сигналы датчика частоты вращения, причем выходы перемножителей подключены через сумматор к фильтру низких частот, выходное напряжение которого подается на регистратор.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 V 3/06.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР (21) 4248807/31-25 (22) 25. 05.87 (46) 30,07.89. Бюл. N - 28 (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) Ю. А. Астахов, В. В. Новиков, И. И. Плаксин, А. В. Салмин и Л. Е. Собисевич (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

Р 1200218, кл..G 01 V 3/06, 11.01.84.

Авторское свидетельство СССР

Р 996957, кл. G 01 R 29/12, 17.07.81. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯ—

ЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В МОРСКОЙ ВОДЕ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике для исследова ний в области физической океанологии.

Изобретение относится к физической океанологии и может быть использовано для измерения электрических составляющих напряженности электромагнитных полей в морской воде.

Целью изобретения является увели— чение чувствительности и точности измерений.

На фиг. 1 представлен первичный измерительный преобразователь устройства для измерения напряженности электрического поля в морской воде, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — электрическая структурная схема предлагаемого устройства.

Первичный измерительный преобразователь выполнен двухканальным и содержит (фиг . 1) полый диэлектрический корпус 1, выполненный в виде цилиндра высотой, много меньшей радиуса основа„„80„„1497600 А 1. Цель изобретения — увеличение чувствительности и точности измерений.

Пе рв ичный измерительный преобраз ов атель устройства выполнен двухканальным с двумя электродами, расположенными снаружи, и двумя электродами, расположенными внутри диэлектрического корпуса, соединенного с механическим приводом. Информация, получаемая с первичного преобразователя, обрабатывается в двух каналах, включающих усилители и перемножители, на вторые входы которых подаются сигналы датчика частоты вращения, причем выходы перемножителей подключены через сумматор к фильтру низких частот, выходное напряжение которого подается на регистратор, ний, и измерительные электроды 2 и 3.

Электроды 2 установлены неподвижно с внешней стороны корпуса напротив центров его оснований, а электроды 3 в виде изолированных друг от друга металлических дисков — внутри корпуса на неподвижном диэлектрическом диске

4. На основаниях корпуса вблизи боковых поверхностей выполнено по одному контактному отверстию 5. Контактные отверстия 5 расположены на взаимно ортогональных направлениях на расстояниях от оси вращения, равных радиусам внутренних электродов ° Такая конструкция первичного измерительного преобразователя устраняет модуляцию сопротивлений растекания измерительных электродов.

Вращение корпуса 1 и контактных отверстий 5 (фиг. 1) от механического, где К ., К вЂ” коэффициенты усиления t усилителей соответс твующих каналов;

n,(t) и (t) — шумы первичного изме— рительного преобразователя и усилителей уст- 40 ройства измерения.

В перемножителях 8 сигнал U (t) умножается на sin pt, а сигнал U „ (t)

Э2 на cosQ t:

13g<,(t) = Kg> К, E(t) sin Q.t +

+ n<(t) ° sing t = — К К . E(t)

2 1 1 — — К .кц„E(t) соз2Яt +

+ n, (t) sin2 t; (2) 3 1497600 привода (не показан) с частотой Q.приприводит к модуляции измеряемой напряженности электрического поля Е(t).

При этом на выходе первичного измери- 5 тельного преобразователя 6 (фиг. 2) сигналы будут изменяться как E(t) х х К, з1пр t для первого канала и

E(t) К cos Q t для второго канала (K>, и К вЂ” коэффициенты преобразо10 вания первичного преобразователя го каналам). Выходы первичного преобразователя через усилители 7 соединены с входами перемножителей 8, на другие 15 входы которых подаются сигналы з1п и cos Q t от датчика 9 сигналов частоты вращения, связанного с первичным измерительным преобразователем 6. Перемножители 8 осуществляют перемноже- 20 ние сигналов, поступающих на их входы, их выходные сигналы через сумматор 1О поступают на,вход фильтра 11 нижних частот и далее на регистратор.

При вращении корпуса и контактных отверстий с постоянной угловой скоростью, т.е. частота модуляции = const сигналы на выходе усилителя 7 имеют вид:

U) (t) = К К E(t) sin t + п<(t); (1) (t) = К К F(t) cos S2 t + и (t) 2

4 (t) = К К E(t) ° cos C t +

6 ф

+ n (t) cosset = — К К E(t) +

2 2

+ — К К„E(t) cos 2 Qt +

2 )1

+ и (t) соя Qt

Фильтр 11 нижних частот с частотой. среза, много меньшей Г2, отфильтровывает составляющие основной Я и удвоенной 2 Ю частот и выделяет сигH 8JI Р (t) 2

1 (3) или при полной идентичности каналов (К ° К„, =К,К„,=К.К„) (4) U<ÄÄ(t) = К ° К, F.(t) Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности электрического поля в морской воде, содержащее первичный измерительный преобразователь в виде соединенного с механическим приводом полого диэлектрическо ro корпуса и расположенных внутри и вне корпуса измерительных электродов, блок обработки информации и регистратор, о т л и —, ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, первичный преобразователь выполнен двухканальнь|м с ортогонально расположенными осями чувствительности„ а в блок обработки введены подключенные к измерительным электродам усилители, связанный с первичным измерительным преобразователем датчик сигналов частоты вращения, два перемножителя, сумматор и фильтр нижних частот, причем выходы усилителей и датчика сигналов частоты вращения подключены к входам перемножителей, выходы которых через сумматор и фильтр нижних частот соединены с регистратором.

1497600

Составитель М. Качалов

Редактор А. Лежнина Техред М.Дидык Корректор Н. Яцола

Заказ 4442/48 Тираж 484 б етениям и открытиям при ГКНТ СССР

13НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

I здательский комбинат Патент", г.ужгор д, у

11 о л. Гагарина 101

1роизводственно-и д