Устройство для измерения напряженностиэлектрического поля атмосферы уповерхности земли

 

Союз Советски к

Социалистичесник

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()838627

{61) Дополннтельное к авт. свнд- ву

3 (5l )M. Кл . (22)Заявлено 17,09.79(21) 2817281/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 15.0 .81 01 М4 1/16

Государстввииый комитет до делам иаобретеиий и открытий (53) Уд К 55 1. 508.9 (088.8 ) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ АТМОСФЕРЫ

У ПОВЕ РХН ОСТ И ЗЕ М ЛИ

Изобретение относится к измерениям электрических параметров атмосферы, а конкретно к области измерения напряженности электрического поля атмосферы у поверхности земли.

Известны устройства для измерения

5 напряженности электрического поля, основанные на явлении электростатической индукции. Чувствительным элементом в этих устройствах является проводяший

10 измерительный электрод, помешаемый в исследуемую область поля, которое, заканчиваясь на поверхности измерительного электрода, индуцирует электрические заряды, поверхностная плотность которых t5 соответствует распределейию напряженности поля в данной области jl), Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является прибор Вильсона, который содержит соединенный с измерительным прибором электрод, выполненный в виде изолированной измерительной пластины, представляюшей собой часть поверхности металлического кожуха j2).

Однако это устройство обладает недоста т очно в ыс ок ой чувс тви тс льн ос тью и точностью измерений.

Белью изобретения является повышение чувс твительн ости и уменьшение погре шн ости измерений напряженности электрическ го поля атмосферы у поверхности земли.

Эта цель достигается тем, что кожух устройЧтва выполнен в виде цилиндра удлинениой формы, а электрод расположен на его боковой поверхности на высоте, составляющей 0,8-0,9 высоты кожуха. При этом высота кожуха может превышать его поперечный размер не менее, чем в 2,5 и не более чем в 100 раз.

Это дает возможность повысить плотность заряда на измерительном электроде, а следовательно, повыси ь чувствительность устройства и уменьшить погрешность

его измерений.

На чертеже схематически представлено устройство, обший вид, 3 838

Устройство состоит из проводящего заземленного кожуха 1, выполненного в виде полого нилин дра, устан авлив аемого перпенцикулярно поверхности 2 земли.

Для выравнивания продольной оси электри5 ческого поля в верхней зоне кожуха, а также с целью уменьшения интенсивности и вероятности возникновения коронного разряда в этой зоне верхняя часть кожуха 1 имеет полусферическую торцовую 10 поверхность 3. Измерительный эчектрод

4 представляет собой выделенный и эчектрически изолированный участок боковой поверхности кожуха 1, расположенный на высоте, равной 0,8-0,9 его высоты. 15

Электрод 4 соединен с землей через накопительньц1 конденсатор 5, напряжение на котором измеряется с помощью электрометрического вольтметра 6. Накопитель-. ный конденсатор 5 помещен внутри 20 полости кожуха 1.

Устройство работает следующим образом.

Во внешнем поле Е на поверхности

25 опорного тела 1 индупируются электрические заряды с поверхностной плотностью

Ъ (>), зависящей от вертикальной координаты Z . Ha измерительном электроде 4> представляющем собой часть боко30 вой поверхности опорного тела, расположенную па высоте Z также возникают электрические заряды с поверхностной плотностью Ь 2д) . Так как накопительный конденсатор 5 соединен послецова35 тельно с измерительным электродом 4, то заряц этого конденсатора и напряжение на нем пропорциональны Ь iÕ }, а также напряженности Е внешнего электрического поля, вызвавшего появление заряда на измерительном электроде. При располож нии измерительного электрода на высоте связь между напряженностью Е электрического поля и измеряемым на627 4 пряжеиием на конценсаторе 5 устанавли- вается выражением

С U, а =- — - u °вЂ”

Ь где Я вЂ” циэлектрическ ая постоянная; б — диэлектрическая проницаемость воздуха, 5 — площаць электрода; — емкость накопительного конV, де нс атор а;

U — напряжение на нем, коэффициент це поляризации, д — высота кожуха.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения напряженности электрического поля атмосферы у поверхности земли, содержащее соединенный с измерительным прибором электрод в вице изолированного участка поверхнос ти провоцящего заземленного кожуха, отличающеесятем,что,с целью повышения чувствительности и уменьшения погрешности измерений, кожух в нем выполнен в виде цилиндра удлиненной формы, а электрод расположен на его боковой поверхности на высоте, составляющей 0,8-0,9 высоты кожуха.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что высота кожуха превышает его поперечный размер не менее, чем в 2,5 и не более, чем в

100 раз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шваб А. Измерения на высоком напряжении. М., 1973, с. 125-136.

2. Кедроливанский В. H. и Стернзат

M. С. Метеорологические приборы. Л., Гидрометизцат, 1953, с. 397-398 (прототип) .

8386 27

Составитель С, Непомнящая

Редактор Ав Наурсков Техред А. Савка Корректор С. Шекмар

Заказ 4442/70 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филивл ППП Пвтент, г. Унтеров. ул. Проекгнвя, е