Способ измерения времени релаксации заряда

1145Изобретение относится к способам измерений электрических величин и может быть использовано в научных исследованиях для измерения времени релаксации свободного заряда диэлектрических жидкостей, эмульсий и суспензий, находящихся под действием электрического поля высокой , напряженности.Время релаксации свободного за О ряда= Е/ 6 (1) ( б - диэлектрическая проницаемость, 4 - провоцимость среды) является физической величиной,.определяющей многие аспекты поведения диэлектрических дисперс ных систем в электрическом поле, таких как электроконвекция, тепло- обмен, разрушение эмульсий, напорные характеристики ЭГД насосовИзвестен способ измерения време- . ни релаксации заряда, основанный на построении разрядной кривой по точ" кам, характеризУющим электростати,ческий заряд вещества в определенные промежутки времени 1.Недостатки его - трудоемкость и низкая точность.Наиболее близким техническим ре-. шением к изобретению является способ измерения времени релаксации заря да, согласно которому подают напряжение на электроды, между которыми помещают проводящий шар, измеряют напряжение его отрыва от нижнего электрода, определяют диэлектрическую проницаемость и проводимость среды, а затем время релаксации заряда 23. где г - радиус шара;ш - его масса;- плотность среды;20 Е - напряженность поля;я - ускорение свободного падения;- абсолютная диэлектрическаяпроницаемость среды;25 Кроме того, напряженность поляизменяют от минимального значения,при котором сохраняется закон Ома,до предпробивного.На чертеже представлено устройст- ЗО во для осуществления предлагаемогоспособа.Устройство содержит прозрачнуюкювету 1, неподвижный электрод 2и подвижный электрод 3, подключен ные к источнику 4 высокого напряжения, между которыми помещен проводящий шар 5, источник, света б и оптически, связанным с ним фотоэлемент7, соединенный с подключенными к 4 О источнику 4 высокого напряжения блоком 8 измерения времени.Способ осуществляется следующимобразом.Исследуемая среда заливается в 4 кювету 1, между электродами создается электрическое полевысокойнапряженности. Верхний электрод -подвижный, касающийся поверхностижидкости. Доливая жидкость в кюве О ту добиваются того, чтобы проводящий шар 5 при движении от нижнегоэлектрода к верхнему под действиемполя зависал вблизи подвижногоэлектрода, не доходя до него. При я этом визуально фиксируют положениезависания проводящего шара и настра.ивают луч источника света на этоположение шара. Затем выключают выНедостатки известного способа - низкая точность, так как для определения времени релаксации заряда необходимо измерение двух величин (и Ь ) на двух установках, что удваивает погрешность измерений, а также узкие функциональные возможности, обусловленные невозможностью измерений времени релаксации при различных значенияхнапряженности полФ, поскольку при фиксированных межэлектродном расстоянии и размере проводящего шара напряжение отрыва его от электрода неизменно.Целью изобретения является повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения ЗО 7 2времени релаксации заряда, согласно " которому подают напряжение на элект роды, между которыми помещают проводящий шар, измеряют время движения проводящего шара до положения зависания, а время релаксации зарядаопределяют по формуле С - время движения шара до положения зависания.1145307 оставитель Е. Плужниковаехред М,Кузьма Корректор А. Тяско актор МЦиткин каз 1166/34 Тир НИИПИ Госуда по делам из 35, Москва, Ж-35, Ра Подпискомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5 е 1130 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,сокое напряжение и, после того как шар опустится на нижний электрод, включают одновременно высокое напряжение и блок 8 измерения времени, выключение которого происходит при зависании шара в межэлектродном пространстве с помощью фотоэлемента 7.Измерив время движения шара от нижнего электрода до положения зависания, время релаксации заряда определяют по формуле (1). При измерении 7 величины ш, г и Е считаются известными, т.е. коэффициент.пропорциональности К в зависимости Г= К С известен, поэтому, измеряя время движения шара в среде, тем самым измеряют время релаксации заряда.Напряженность поля можно изменить от минимального значения, при котором начинаются отклонения от закона Ома в вольтамперной характеристикежидких диэлектрических сред, Отклонение от закона Ома, например, длятрансформаторного масла с пробивнойпрочностью 30 кВ/см начинаются принапряженности 0,5 кВ/см,Верхний предел - предпробивнаянапряженность поля в диэлектрическихжидкостях, таких как фреон, транс О форматорное масло и т.д. - зависитот степени очистки жидкости. Например, для очищенного трансформаторного масла он изменяется от 30 до100 и более кВ/см.15 Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет более точно измерять время релаксации свободного заряда в жидкой диэлектрической среде, находящейся под действием электрического поля при различных значениях напряженности поля.