Устройство для измерения напряженности электрического поля

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 6l7737

Саоз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.02.77 (21) 2454832/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень Ме 28 (45) Дата опубликования описания 17.07.78 (51) М. Кл.-

G 01R 19/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Селятицкий, В. Ф. Еремшин, В. А. Клекоькин;-Н. Я. Стешенко и Ю. М. Ильичев (71) Заявитель (.... (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯ)КЕННОСТИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для измерения трех взаимно ортогональных составляющих естественного электрического поля в проводящей среде.

Известные устройства для измерения электрического поля в проводящей среде преимущественно выполнены по контактному методу, когда напряженность электрического поля преобразуется в разность электрических потенциалов с помощью контактных электрохимических систем — измерительных электродов, разнесенных на определенное расстояние друг от друга — измерителbHóþ базу.

Недостатком известных устройств является необходимость использования нескольких измерительных электродов, что снижает надежность работы устройства и делает его громоздким.

Известны устройства для измерения напряженности электрического поля, содержащие два размещенных рядом измерительных электрода, гидроключ и три взаимно ортогональных гидроканала.

Известное устройство позволяет с помощью специального гидроключа периодически замыкать измерительные электроды между собой и при этом измерять и впоследствии исключать величину собственной

ЭДС измерительных электродов из результата измерения разности электрических потенциалов на концах гидроканалов в положении гидроключа, размыкающем электроды между собой.

Для измерения трех взаимно ортогональных составляющих естественного электрического поля в проводящей среде требуется использование трех подобных устройств.

10 Такой преобразователь электрического поля имеет ряд существенных недостатков: использование шести измерительных электродов, большую потребляемую мощность для управления гидроключами, громоздкую

15 и сложную конструкцию, включающую в себя большое число герметизированных соединений, и, как следствие этого, низкую надежность в работе.

Целью изобретения является снижение

20 потребляемой мощности и повышение надежности. Для достижения этой цели в устройство для измерения напряженности электрического поля введены два дополнительных измерительных электрода, расположен25 ных рядом с первыми, а гпдроключ выполнен многоканальным, причем первые входы первого, второго и третьего измерительных электродов соединены с выходами первого, второго и третьего гидроканалов, а вторые

30 входы первого, второго и третьего измери617737 тельных электродов связаны с первым, вторым и третьим выходами многоканального гидроканала, вход которого соединен с четвертым измерительным электродом, выходы всех измерительных электродов связаны с выходными клеммами преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения напряженности электрического поля.

Устройство содержит измерительные электроды 1 — 4, три взаимно ортогональных гидроканала 5, 6, 7 и один общий гидроключ 8.

Измерительный электрод 1 сообщается с проводящей средой непосредственно в месте установки, в то время как измерительные электроды 2, 3, 4, расположенные конструктивно рядом с ним, сообщаются с проводящей средой через гидроканалы 5, б, 7, установленные по трем взаимно ортогональным осям Х, У, Z соответственно.

Размер гидроканалов обуславливает величину измерительной базы l.

Если гидроключ 8 установлен в положение измерения поля, показанное на чертеже, измерительные электроды разомкнуты между собой, и потенциал (ро, условно принятый за «нулевой», приложен к электроду

1, а потенциалы (г, (, („соответствующие потенциалам проводящей среды в точках расположения наружных отверстий гидроканалов, приложены к электродам 2, 3, 4.

При этом с трех измерительных пар электродов 1 — 2, 1 — 3, 1 — 4 снимаются напряжения

Кс фх (1 0+Е1, у = (põ 70+ Е2, г — (фг фс+Ез ф (1) где (p„— (pp, (΄— (pо, (,— ((ц — разности потенциалов, пропорциональные составляющим напряженности электрического поля

Е„, Е„Е„соответственно; Еь Е, Ез — собственные ЭДС пар измерительных электродов 1,2,1,3,1,4.

Периодически гидроключ 8 устанавливастся в положение измерения собственной

ЭДС пар электродов. При этом измерительные электроды замыкаются между собой, т. е. потенциал (ро одновременно поступает на все электроды, что равносильно уменьшению измерительной базы до нуля. В этом случае напряжения, снимаемые с трех измерительных пар 1, 2; 1, 3; 1, 4, содержат только собственные ЭДС Еь Е, Ез соответственно и могут быть использованы для компенсации их в результате измерения (1).

Таким образом, в устройстве уменьшено число измерительных электродов с шести до четырех и снижена потребляемая мощность по цепи управления за счет установки одного общего гидроключа и уменьшения габаритов устройства при меньшем числе измерительных электродов. Кроме того, уменьшено количество герметизированных соединений, что ведет к повышению надежности работы всего устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности электрического поля, содержащее два размещенных рядом измерительных электрода, гидроключ и три взаимно ортогональных гидроканала, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, повышения надежности, в него введены два дополнительных измерительных электрода, расположенных рядом с первыми, а гидроключ выполнен многоканальным, причем первые входы первого, второго и третьего измерительных электродов соединены с выходами первого, второго и третьего гидроканалов, а вторые входы первого, второго и третьего измерительных электродов связаны с первым, вторым и третьим выходами многоканального гидроключа, вход которого соединен с четвертым измерительным электродом, выходы всех измерительных электродов связаны с выходными клеммами преобразователя.

617737

Составитель В. Ваганов

Техред Н. Рыбкина

Редактор В. Левитов

Корректор А. Степанова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1821/5 Изд. № 500 Тираж 1080

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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