Электростатический вольтметр

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 11 и) 6 01 К 5/2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ости ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидете)ьство СССР266928,01 Й 5/32, 01,04,70,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке3341349 / 18-21,кл. 6 01 К 5/28, 01, 10,81,(54) (57) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙВОЛЬТМЕТР) . соедержащий неподвижныйи заземленный подвижный электроды,размещенные в диэлектрическом корпусе,упругий элемент, выполненный в виде полого тела вращения, основание которогосоединено с корпусом и й рабочих тензодатчиков, рйхположенных на поверхнупругого элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в него введены сильфон с крышкой,заполненный жидкостью, диафрагма с калиброванным отверстием, П компенсационных тензодатчиков, две тяги, перекладина с центральным отверстием, две. пружины и мккрометрический винт, при этомупругий элемент выполнен в виде цилиндра с кольцевыми выступами на внешнейповерхности, заполненного жидкостью,открытые торцы сильфона и цилиндра герметично соединены и между ними размещена диафрагма, одни концы пружин закреплены на корпусе, а другие соединены сдвумя противоположными концами подвижного электрода, которые соединены с од;ними концами тяг, другие концы которыхсоединены с перекладиной, в отверстиикоторой расположен микрометрическийвинт, соединенный с крышкой сильфона,а тензодатчики выполнены в виде обмоток,причем компенсационные тензодатчикиразмещены на выступах упругого элемента, а рабочие тензодатчики - между ними.Изобретение относится к цзмерительной технике и может быть исп.йьзовано для измерения напряжеццй постоянногс и переменного тока, например В Высокэвольтнйх электроустановках,Известен электростатический Вольтметр содержащий неподвиплье электроды и подвижный элекгрод-струну, Вклктте 1 пгый в одно из плеч тецзометрического мос- та Я10НЭДОстатком этОГО устройства является непригодность для измерения высоких напряжений более 3.000 Б) из=за Возникновения коронного разряда и цевыс"- кой механической прОНИОсти сч руны.Известен электростатический Вольтметр, содержащий цеподвлкгый заземлэцньпл подвижный электроды размешепьи ь диэлектрическом корпусе упругий элемент, выполненный в виде полого тела вращения с криволинейной образующей основание которого соединено с корпусом и П тензодатчиков, расположешьп на Внешней и внутренней поверхности упругого элемента, который размещен между основанием корпуса и подвижным электродом, причем ца боковой поверхности упр - гого элемента выполнено Гп целей, на котОрых расположены пористые гакляп;- ки 2.Недостатком этого прибора является низкая точность О бу слюВ лел 1 ная ВО пср- вых, конструкцией упругого элемента и тензодатплков, которые наклецвают на поверхность упругого элемента, Во-Вто= рьх недостаточной степенью демпфирова-ния подвижного электрода которая также связана с Выполнеццем упругого элемента и, в-третьих нестабильностью .Из-за существенной зависимости характеристик тенэодатчиковот температуры окрукаю;цей ф. средь. Наклеивание тензодатчиков на псверхность упругого элемента приводит к тому, что со Временем клей Высылает и отслаивается что В свою Очередь вы-. зывает изменение характеристик прибораКроме того, конструктивное Вьшо,пление упругого элемента не позволяет производить регулировку прибора, .что наряду с ВЫшеуказанными факторами снижает точность показаний Вольтметра, Устрой- ство сложно в выполнении упругого элемента.С целью повышения точности электро статического Вольтметга, содержащего неподвижный и заземленный подвижньплэлектроды, размешенные в диэлектрическом корпусе, упругий элемент ВыполненНЫй В ВИДЕ ПОЛОГО ТЕЛа ВР 1 ГДЕНИЯ ОСНОВа:цие которого соединено с корт.-,"сом, и М раоочих тензодатчиков расцм-окепых на поверхности упрутого элемента в него введены сильфон с крьццкой, заполненный жидкостью, диафрагма с .и-".тяброжьнным Отверстием г компенсации,алых тензодатциков, две тяги, перекладина с центральным отверстием две пружины и микрометрический винт, при этом упругий элемент вьшолнен В Виде цилиндра с копьцевыми выступами на Внешней поверхности заполненнОГО жидкостью, с ткрытые торцы сильфона и цилиндра герметично соединены и между ними ра-; эшена диафрагма, Одни концы пружин .::креплены на корпусе, а другие соедицекы с двумя противоположньгми концами гогаггОного электрода которые соединеп: с сдними концами тяг, другие концы которых соединены с перекладиной, в отверстии которой расположен микрометрический винт, соединешгый с крышкой сильфона, а тензодат.:ики выполнены В еще обмоток, причем компенсационные тензодатчики размещены на выступах упругого элемента, а рабочие тензодатчики - между нцмц.На чертеже представлен электростатический Вольтметр, разрез,Вольтметр состоит из высоковольтного неподвижного электрода 1, подвижногоэлектрода 2 и упругого элемента 3, выполненного в виде цилиндра на которомразмещены рабочие тензодатчики 4 икомпенсационные тензодатчикц 5, Выполнешгые В виде обмоток. Гензодатчики 4и 5 подключены к входам измерительнойсхемы дифференциально. Элемент 3 соединен с сильфоном 6, который закрыткрышкой 7, Внутренний обьем, образованный элементом 3 и сильфоном 6 заполнен жидкостьк и разделен диафрагмой 8с ка;тиброванггым Отверстием 9, Подвижный электрод 2 жестко связан с тягаьтми 10, Вь,полценными, например, в виде тонких шпилек, которые Внизу скрегглены перекладиной 11 с отверстием 12, Б последней установлен микрометрический винт 13,с помощью которого система,электрод 2,тяги 10, перекладина 11) связана скрышкой 7 сильфона 6. Подвюсьй злектрод заземлен посредством контакта 3.4и подпруж 1 лнен с помощью пружины 15.Тензодатчики 5 размещены на кольцевыхвыступах 16 упругого элемента 3.Устройство располагается в диэлектричес:сом Орпусе 3.7 Устройство работает следующим обра- ЗОМ,За 8657/4 1 одписн о раж 3 10514При подаче контролируемого высокого напряжения на неподвижный электрод 1 подвижный электрод 2 притягивается к нему . Усилие от электрода 2 через тяги 10, перекладину 11 и винт 13, передается сильфону 6, который при этом сжимается, Давление жидкости передается на тонкие стенки элемента 3, которые расширяются . При этом рабочие тензодатчпки 4 деформируются, что приводит О .к увеличению их сопротивления и разбалансу измерительной схемы, например,тензометрического моста. На выходе пос.- леднего появляется сигнал, пропорциональный измеряемому напряжению. 5С помощью микрометрического винта 13 можно производить грубую калибровку прибора и настройку нуля, Диафрагма 8 с отверстием 9 демпфирует колебания тонких стенок элемента 3 при быстрых из менениях измеряемого налряжения, Это достигается за счет медленного перетекания жидкости сквозь отверстие 9 диафрагмы 8. За счет того, что тензодатчиФилиал ППП Патент, , Ужгород,уп. Проектная,4 39 4ки 4 и 5 намотаны на элемент 3, а ненаклеены, как в известном устройстве,не возникает эффекта старения. В то жевремя размещение компенсационных тензодатчиков 5 на кольцевых выступах 16элемента 3 позволяет значительно снизить температурную нестабильность устройства, поскольку температурный коэффи-,циент сопротивления тензодатчиков 4и 5 одинаков, а компенсационные тензодатчики 5 не испытывают растягивающихдеформаций при перемещении подвижногоэлектрода 2,Предлагаемое устройство отличаетсятакже высокой технологичностью благодаря простоте изготовления упругого эле,мента 3 цилиндрической формы и выпол,нению тензодатчиков 4, 5 в виде обмоток, размещенных по его внешней поверхности.Таким образом предлагаемый вольтметр характеризуется высокой точностьюв широком диапазоне измеряемых напряжений.