Трехкомпонентный датчик напряженности электрического поля в море

 

Изобретение относится к физической океанологии, в частности к измерениям постоянных и медленно-меняющихся электрических полей в море. Цель изобретения - повышение точности измерений. Благодаря выполнению в гидроключе 10 дополнительной полости 12 и сквозного канала 13 при вращении гидроключа электрод сравнения 5 соединяется поочередно с отключенными от внешней среды измерительными электродами 2 - 4. При этом выходное напряжение датчика определяется собственной ЭДС электродов, что позволяет ее измерить и учесть при определении истинного значения напряженности электрического поля, тем самым повысить точность измерений. Датчик также содержит корпус 1, гидроканалы 6 - 9, контактную полость 11, ось механического привода 14. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 R 29/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665107/24-21 (22) 28.12,88 (46) 23.12.90. Бюл. М 47 (71) Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного отделения АН

СССР (72) Б.И.Резников (53) 621;317.328(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1054815, кл G 01 R 3/06, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1343376, кл. 6 01 R 3/06, 1987. (54) ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ ДАТЧИК НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

В МОРЕ (57) Изобретение относится к физической океанологии, в частности к измерениям поI

„„. Ж„„1615644 А1 стоя нных и медленно-меняющихся электрических полей в море. Цель иэобретения— повышение точности измерений. Благодаря выполнению в гидроключе 10 дополнительной полости 12 и сквозного канала 13 при вращении гидроключа электрод сравнения

5 соединяется поочередно с отключенными от внешней среды измерительными электродами 2 — 4, При этом выходное напряжение датчика определяется собственной

ЭДС электродов, что позволяет ее измерить и учесть при определении истинного значения напряженности электрического поля, тем самым повысить точность измерений, Датчик также содержит корпус 1, гидроканалы 6 — 9, контактную полость 11, ось механического привода 14, 2 ил.

1615644

Изобре.-ение относится к физической океанологии, в частности к измерениям по стояниых и медленноменяющихся электрических полей в море, и может быть использовано при исследовании структуры электрических полей в океане буксируемыми, стационарными или зондирующими аппаратурными комплексами.

Целью изобретения является повыше.,Ние.точности измерений, На фиг.1 показан трехкомпонентный дат1 чик электричеСкого поля., вид сверху; на фиг.2 — то же, общий вид.

В жестком цилиндрическом корпусе 1 закреплены электроды 2 — 5 и торцы четырех гидроканалов 6-9. Оси трех гидроканалов

6-8 закреплены на боковой поверхности корпуса, расположены в одной плоскости

1, . под углом 120 одна к другой и гидроканалы, .:имеют одинаковую длину!, а ось гидрокана, ла 9 сравнения перпендикулярна к указан, ной плоскости, а гидроканал имеет длину

1/ V2. Электроды 2 — 4 закреплены в верхнем ., (по рисунку) торце корпуса 1 на равном рас; стоянии от центра с угловыми расстояниями

; 120 друг от друга над соответствующими

l гидроканалами, электрод 5 сравнения установлен в ьентре нижнего торца корпуса и

СООбщается с гидроканалом 9 сравнения, В корпусе 1 установлен гидроклю"-: 10

l В виде цилиндра, в котором выполнен .:

, контактная полость 11, дополнительная по,лость 12 и сквозной канал 13, Центры элек, тродов 2 — 4 и полостей 11 и 12 находятся на

ОДНОЙ Окружности. СкВОзнОЙ канал 13 вы, полнен в теле гидроключа наклонно, соединяя полость 12 с центром нижнего торца гидроключа и является таким образом про, должением гидроканала 9 сравнения, Ось

: гидроключа 14 проходит сквозь центр верхнего торца корпуса и подсоединяется к приводу (электродвигателю или водяной турбине).

Контактная полость 11 охватывает частично его боковую поверхность на глубину, превь;шающую расстояние от верхнего торца гидроключа до осей гидроканалов, так что в положении гидроключа, когда полость

11 совпадает с одним из электродов, например 2, (фиг.2), она осуществляет коммутацию электрода с гидроканалом.

Дополнительная полость 12 выполнена в верхнем торце гидроключа 10, так что при совпадении этой пОЯОсти с Одним из электродов, электрод с гидроканалом не коммутируется и отстоит от контактной полости 11 на некоторое угловое расстояние (на фиг. il, 2 — на 60 ), Устройство работает следующим обраДатчик помещают в исследуемую среду и включают привод, который через ось 14 приводит во вращение гидроключ 10 в указанном на фиг.2 направлении. Пусть в начальный момент гидроключ находится в положении, показанном на фиг.2. В этом положении электрод 2 через контактную полость 11 снимает потенциал с выхода гидроканала 8 (скажем, канал х), а электрод 5 сравнения — с гидроканала 9, при этом измеряется разность потенциалов UX1 = U> +

+ е,, При повороте гидроключа 10 на угол 60 с электродом 2 совпадает дополнительная полость 12 и через канал 13 закоммутирует его напрямую с электродом 5 сравнения, при этом будет измерена собственная ЭДС электродов 0,2 = ех. При повороте гидроключа 10 еще на 60 полость 11 совпадает с электродом 3 и гидроканалом 7 канала у, измеРитсЯ величина Uy1 = Uy + ey, а пРи следующем повороте на 60 с электродом 3 совпадает полость 12, закоммутировав его с электродом 5 сравнения, измерится собственная разность потенциалов Uy2 = ey, В той же последовательности при дальнейшем вращении гидроключа 10 произойдет опрос третьего канала z. Значение напряженности электоического поля в море определягэт путем вычитания результатов двух измерений выходного напряжения датчика U1 и U2 в каждом канале х, у, z u деления полученной разности на эффективную базу L датчика

Е—

U1 U2

Благодаря введению в гидроключ дополнительной полости 11 и канала 13 повышается точность измерения напряженности электрического поля путем исключения влияния на результат измерения собственных

ЭДС электродов, Формула изобретения

Трехкомпонентный датчик напряженности электрического поля в море, содержащий цилиндрический полый диэлектрический корпус, на внутренней стороне первого основания которого на окружности радиусом r, центр которой совпадает с центром основания, на угловых расстояниях 120 установлены три измерительных электрода, три радиально установленных под углом 120 гидроканала, внешними концами открытые в окружающую среду, а внутренними — закрепленные в корпусе против соответствующих измерительных электродов, четвертый гидроканал, установленный в центре основания корпуса по его оси, внешним концом сообщающийся

1615644

Составитель В. Максименко

Редактор А, Шандор Техред М,Моргентал Корректор M. Шароши

Заказ 3984 Тираж 556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 с окружающей средой, во внутреннем конце которого, закрепленном в корпусе, установлен электрод сравнения, расположенный внутри корпуса гидроключ в форме цилиндра, в основании которого, обращенном к измерительным электродам, выполнена контактная полость, выходящая на его боковую поверхность, соединенный с проходящей через центр основания корпуса осью механического привода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности, гидроключ снабжен дополнительной полостью, расположенной на расстоянии r от его центра на обращенном

5 к измерительным электродам основании гидроключа, и сквозным каналом, соединяющим дополнительную полость с центром противоположного основания гидроключа и открытым внутренним концом четвертого

10 гидроканала.