Датчик напряженности электрического поля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 51)5 б 01 Ч 3/08 ЕТЕНИ САНИЕ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Институт радиотехники и электроники АН СССР(54) ДАТЧИК НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля сверхнизкой частоты в морской воде при Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля сверхнизкой частоты в морской воде при проведении геофизических исследований.Цель изобретения - повышение чувствительности за счет увеличения действующей длины датчика.На чертеже изображена схема датчика напряженности электрического поля.Датчик напряженности электрического поля содержит проводящие электроды 1 и 2, соединенные изолированными проводами 3 и 4 с линией связи и установленные в диэлектрической трубе 5 по обе стороны от среднего сечения трубы на расстоянии Р друг от друга, пористые перегородки 6 - 8, установленные на концах и в среднем сечении диэлектрической трубы 5, имеющей длину 1 . Пористые перегородки - это диэлектрические перегородки, имеющие продольную капиллярную структуру - отверстия, параллельные оси диэлектрической трубы, длина которых на порядок и более превышает их,801629890 2проведении геофизических исследований. Цель изобретения - повышение чувствительности за счет увеличения действующей длины датчика. Это достигается тем, что расстояние ( между двумя проводящими электродами, установленными в диэлектрической трубе длиной Г выбирают исходя из неравенства (Р, - 2 ЛР)-6 (где Л - толшина пористых перегородок, установленных в торцах трубы), а толщину Г пористой перегородки, установленной в среднем сечении трубы, выбирают исходя из соотношения К=2 АГ,/(, - 1+гоБ), где г - сопротивление воды, окружаюшей датчик, между торцами трубы, и - проводимость морской воды, 5 - плошадь внутреннего поперечного сечения трубы. 1 ил. диаметр. Такие отверстия могут быть получены путем высверливания отверстий малогодиаметра в диэлектрических материалах - типа эбонит, полипропилен и др. Пористыеперегородки 6 - 8 выполняются из одинакового материала, имеют одинаковую капиллярную структуру, Толщина пористых перегородок 6 и 8 одинакова и равна Л, а толщина пористой перегородки 7 выбирается равной Л К, где коэффициент К выбираетсяиз условия, чтобы напряжение помех междуэлектродами 1 и 2, обусловленное потенциа- Ж лом протекания в капиллярах пористых СР перегородок, было равно нулю.Датчик работает следующим образом.Морская вода через пористые перегородки 6 - 8 полностью заполняет внутренний ф, объем диэлектрической трубы 5. При обтекании датчика морской воды возникающие 4 вихревые потоки воды не проходят внутрьобтекателя к электродами 2 благодаряналичию капилляров в пористых перегородках 6 и 8, Однако вследствие перепадов дав.ления между торцовыми стенками днэлект(3) Составитель В. ПоповРедактор В. Данко Техред А. Кравчук Корректор М. ШарошиЗаказ 438 Тираж 331 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/51 роизводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 рической трубы 6 возникает просачиваниеводы сквозь пористые перегородки, сопровождаемое возникновением потенциала протекания,Анализ эквивалентной схемы датчикапоказывает, что в ней действуют три ЭДСпомехи, возникающие на пористых перегородках 6 - 8 и включенные последовательносогласно, причем ЭДС помех на пористойперегородке 7 в К раз больше ЭДС помехна пористых перегородк".х 6 и 8 вследствиетого, что толщина Рпористой перегородки 7в К раз больше толщины Л пористых перегородок 6 и 8. Электрическая цепь, содержащая указанные три источника ЭДС помехзамкнута на внешнее сопротивление гь морской воды, окружающей датчик, между торцами диэлектрической трубы 5.Условием ра венства нулю ЭДС помех,между электродами 1 и 2 является выборкоэффициента К исходя из соотношения(1)Рт - Рд+ тьо 5где о - проводимость морской воды;5 - площадь внутреннего поперечногосечения диэлектрической трубы 5.Таким образом, задавая расстояние между электродами ,по формуле (1) можноопределить требуемое значение коэффициента К и толщину Рцентральной пористойперегородки при которых влияние потенциала протекания на уровень собственных шумов датчика отсутствует. При таких значениях Р уровень собственных шумов датчика будет таким же, как у известного датчика, а действующая длина Рможет быть выбрана в пределах Выбор , в соответствии с (3) обусловлен целью изобретения, т. е. увеличением действующей длины, которая у известного датчика составляла около гт/3. При этом величина Рд ограничена сверху геометрическими размерами датчика,Таким образом, чувствительность предлагаемого датчика по сравнению с известным может быть увеличена приблизительно 10 до трех раз,Датчик напряженности электрического 5 поля, содержащий диэлектрическую трубкус тремя перегородками, выполненная из идентичного пористого диэлектрика, установленными в торцах и среднем сечении диэлектрической трубы, и два проводящих электрода, расположенных по обе стороны 20 от центральной перегородки, отличающийсятем, что, с целью повышения чувствительности за счет увеличения действующей длины датчика, электроды установлены на расстоянии / друг от друга, определяемом из 25соотношения а толщина Р, центральной перегородки равна2 ЖдРт - ф+гьгт 5где Л - толщина торцовых пористых перегородок;Р - расстояние между электродами;Рт - длина диэлектрической трубы;ть - сопротивление воды, окружающейдатчик, между торцами диэлектрической трубы;о - проводимость воды;5 - площадь внутреннего поперечногосечения диэлектрической трубы