Датчик для измерения напряженности электрического поля в электролите

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении электрических полей в море при геофизических исследованиях или электроразведке полезных ископаемых. Целью изобретения является повышение точности измерений. В результате выполнения диэлектрической заслонки 5 в виде тонкой подвижной пластины, расположенной между установленными в торцах ближних концов диэлектрических труб 1,2 диэлектрическими заглушками 3,4 с сопряженными окнами 6,7, достигается близкий к единице коэффициент модуляции базы датчика, вследствие чего повышается точность измерений. Заслонка 5 может быть выполнена в виде диска с отверстием 14, вращающегося вокруг оси 15, совпадающей с геометрической осью труб 1,2. Введение равновеликих зазоров между заслонкой 5 и заглушками 3,4 повышает надежность работы датчика. Датчик содержит также диэлектрические экраны 8,9, гидроканалы 10,11 с контактными электродами 12,13. 1 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИН

А1 (5y)5 С 01 Н 29/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудм ственный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07НР15 тИ 1М

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4352160/24-21 (22) 27. 12,87 (46) 23.09.90.Бюл. 11 - 35 (71) Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн

АН. СССР, физико-механический институт им.Г.В.Карпенко и Опытный завод Физико-механического института им.Г.В.Карпенко (72) М.М.Богородский, М.С.Жданов, А.Я.Мельцер, Я.F..Ïèäãèðíÿê, Г.Б.Симоненко и П.M.Ñîïðóíîê (53) 621.317.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 581518, кл. G 01 R 19/04, 1975 °

Исследования в области измерений слабых электромагнитных полей: Труды метрологических институтов СССР; вып.186(246), Л., 1978, с.24-29. (54) ДАТЧИК gJM H3MEPEHHH

НОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-

12101555 1459 79 11211

„„SU„„ 1594444ß зовано при измерении электрических полей в море при геофизических йсследованиях или электроразведке полезных ископаемых. Целью изобретения является повышение точности измерений. B результате выполнения диэлектрической заслонки 5 в виде тонкой подвижной пластины, расположенной между установленными в торцах ближних концов диэлектрических труб 1,2 диэлектрическими заглушками 3,4 с сопряженными окнами 6,7, достигается близкий к единице коэффициент модуляции базы датчика, вследствие чего повышается точность измерений. Заслонка 5 может быть выполнена в виде диска с отверстием 14, вращающегося вокруг оси 15„совпадающей с геометричес- фЯ1 кой осью труб 1,2. Введение равновеликих зазоров между заслонкой 5 и С заглушками 3,4 повышает надежность

° \ работы датчика. Датчик содержит так- Я же диэлектрические экраны 8,9, гид,роканалы 10, 11 с контактньии электродаии 12, 13. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

vg u 7 1594453

U= F, ° L+.дц, 45 где I. — значение базы электродного датчика в момент измерения;

Л(— собственная Э) С электродов.

Перекрытие просвета между электродами заслонкой 5 изменяет базу датчика, что сопровождается модуля50 цией снимаемого с электродов напряжения.

Пусть в момент времени t, = 0 произведено измерение напряжения при большой базе датчика (заслонка 5 за-, 55 крыта): (2) U Е,1, +dq, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении электрических полей в море при геофизических ис5 следованиях или электроразведке полезных ископаемых.

Пелью изобретения является повыШение точности измерений.

На фиг.1 изображен датчик для

».измерения напряженности электрическо1 го поля в электролите; на фиг.2 — то

Же, с диэлектрической заслонкой в виДе вращающегося диска, датчик содержит диэлетрические I5 трубы 1 и 2, в ближних концах которых установлены диэлектрические заглушки 3 и 4, между которыми расположена диэлектрическая заслонка 5. В диэлектрических заглушках 3 и 4 вьптол-20 вены сопряженные окна 6 и 7, в которых установлены диэлектрические экраны 8 и 9. В гидроканалах 10 и 11, выходные отверстия которых расположены на обращенных к заслонке 5 поверх- 25 ностях диэлектрических экранов 8 и 9, установлены контактные электроды 12 и 13. диэлектрическая заслонка 5 может быть выполнена в виде диска с атВерстием 14, вращающегося вокруг оси

15, совпадающей с геометрической осью труб 1 и 2.

Датчик работает следующим образом.

Диэлектрическая заслонка 5 совершает движения (колебательные на фиг.1 и вращательные на фиг.2), периодически перекрывая просвет между электродами 12 и 13.

Снимаемое с электродов 12 и 13 напряжение связано с измеряемой нап- 40 ряженностью электрического поля F, соотношением

В момент времени t, соответствующий полностью выведенной из проме- жутка между электродами заслонкой 5, значение напряженности измеряемого поля представим в виде F, =Е + Г, 2 1 тогда напряжение в момент

112 (® + Е)1" » + я ° (3) Значение измеряемой в момент

t =0 напряженности электрического поля F,, определяется из (2) и (3) выражением

U -Ug 1-m

F = - — — -+gF — —.——

Ч=-п1, Ill

«Жа а ., mI, (4) 1. <-I,a где m = — — — — коэффициент модуляI. ции базы датчика.

Из (4) следует, что точность измерения F,; тем вьппе, чем m ближе к единице ° При выполнении условий

d ((D °

d1+d g «Г); (di+d1+d) (с S»

»

8гддр Sz» (5) где d — толщина диэлектрической заслонки 5;

D — - диаметр сопряженных окон 6 и 7 в заглушках 3 и 4;

d, Я вЂ” зазоры между торцовыми заглушками 3 и 4 и заслонкой

5»

S †.площадь диэлектрических экранов 8 и 9;

S площадь выходного отверстия гидроканалов fO, 11, коэффициент модуляции m превьппает

0,99, что обеспечивает повьппение точности измерения напряженности электрического поля.

Вцедение равновеликих зазоров

dI u d между диэлектрической заслонкой 5 и торцовыми заглушками 3 и 4 повышает надежность работы датчика, поскольку позволяет избежать заклинивания заслонки 5 при наличии в электролите твердых частиц, либо вследствие перекосов при работе датчика в условиях высокого давления, а также ведет к высокой устойчивости передаточного коэффициента датчика эи

Составитель Р.Максименко

Техред М.Ходанпч

Корректор N.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор С.Пекарь

Заказ 2826 Тираж 563 Подписное

Р"ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и .открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент",. г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 159445 при возникновении смещений и перекосов заслонки.

Формула изобретения

1. Датчик для измерения напряженности электрического поля в электролите, содержащий две coocHblQ диэлектрические трубы, между ближними концами

10 которых установлена перемещающаяся диэлектрическая заслонка, по обе стороны от которой в диэлектрических трубах установлены контактные электроды, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, 15 с целью повышения точности измерения, в торцах ближних концов диэлектрических труб установлены диэлектрические заглушки с сопряженными окнами, при этом диэлектрическая заслонка выпол- 20 кена в виде пластины, толщина которой много меньше диаметра окон.

2. Датчик по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что между диэлектрическими заглушками и диэлектрической заслонкой введены равновеликие зазоры, суммарная величина которых много меньше диаметра окон.

3. Датчик по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что в сопряженных окнах установлены диэлектрические экраны, не перекрывающие окна полностью, а контактные электроды установлены в гидроканалах, выходные отверстия которых расположены симметрично относительно заслонки на обращенных к ней поверхностях диэлектрических экранов, при этом площадь экранов много больше квадрата расстояния между экранами и много больше площади выходных отверстий гидроканалов.

4„ Датчик по пп.1-3, о т л и ч а— ю шийся тем, что диэлектрическая заслонка выполнена в виде диска, вращающегося вокруг оси, совпадающей с осью диэлектрических труб, причем в диске выполнено отверстие, охватывающее сопряженные окна.