Способ измерения диэлектрической проницаемости

- з чипО,О П И ( А"НИ" Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 243734 6 оюа Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 01 Л 1.1966 ( 1053564/26-1с присоединением заявкиПриоритет 1 е, 36/10 МПК 6 01 г Комитет по делаМбретений и открытии Совете МииистроСССР. Я. Изаков и Б. В. Зайцев витель ОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ОТДЕЛЬНЫХ ГРАНУЛ м равно воротом ных всского попри этом м весам и пронится вели, нахо в поле ляюг по где Р,Р= - при о 4 Ь - ширина граны). Изобретение относится к области электриче. Ских измерений, а точнее к измерению диэлектрической проницаемости гранул,Известны способы измерения диэлектрической проницаемости отдельных гранул путем сравнения моментов, действующих на помещенные в однородное электрическое поле измеряемую и эталонную гранулы.Эти способы не позволяют измерять диэлектрическую проницаемость сферических гранул.По предлагаемому способу сравнивают электрические силы, действующие на помещенные в поле коронного разряда измеряемую и эталонную гранулы в момент отрыва их от заземленного электрода,На чертеже представлено устройсгво, реализующее описываемый способ,Устройство содержит заземленный электрод 1, покрытый полихлорвиниловой пленкой 2, коронирующие проводники 3, элементарную нить 4, торсионные весы 5, основание со стойкой б, регулировочный винт 7, источник 8 высокого напряжения.Подлежащая измерению в гранула 9 прн. клеивается к концу элементарной нити 4. Полихлорвиниловая пленка 2 применена для увеличения действующей силы и лучшего сохранения заряда на грануле 9. Силу, действующую на гранулу 9, определяют следующим образом. Гранула, .подвешенная на нити 4, доводится до соприкосновения с заземленным Яэлектродом, Показание весов при этонулю. После подачи напряжения прычага управления стрелкой торсионсов 5 увеличивают натяжение нптп 4.В момент равенства сил электрпчеля силе тяжести гранула отрывается,сразу же регистрируется по торсионнь5 величина действующей силы,Для определения диэлектрическоцаемости в первую очередь определяечина силы, действующей на гранулудящуюся на заземленном электродекоронного разряда. Эту силу опредеформуле 4 - сила воздействия электрическогс,поля на заряженную гранулу; - сила взаимодействия между зарядоми заземленной плоскостью; - напряженность электрического поляна поверхности заземленного электрода;Я - величина заряда;о - расстояние от центра заряда до поверхности заземленного электродабтсутствип изоляции,(8) 40 3Гранула 9 располагается на заземленномэлектроде 1 длинной осью поперек поля. Дляэтого случая заряд гранулы в поле где а - длина гранулы;О - ширина гранулы;Кф - диэлектрический коэффициентформы, зависящий от диэлектрической проницаемости и соотношения осей гранулы;1 д (Я) - показатель разрядки, зависящийглавным образом от конкретногосопротивления гранулы, находящейся на плоскости.Так как объемное удельное сопротивление полихлорвиниловой пленки 2 больше сопротивления гранулы в 106 раз, то для практических расчетов показатель разрядки 1 д(Р) принимаем равным единице.Учитывая это и подставляя значения Я и о в формулу (1), получимЕгаЬ + ЕаЬэ (3)4 Кф 4 (Ь + 4 й)где еп - диэлектрическая проницаемость полихлорвиниловой пленки;б - толщина полихлорвиниловой пленки.Силу электрического поля (Р), действующую на частицу, можно определить с помощью тороионных весов, как разницу между показаниями весов в момент отрыва гранулы от заземленного электрода при наличии электрического поля (Р) и без него (р),Р - Рп (4) где Р - показания весов при отрыве гранулы от заземленного электрода при наличии электрического поля; р - вес частицы.В уравнении (3) напряженность поля на поверхности заземленного электрода неизвестна. Для ее исключения бралась гранула с известной диэлектрической проницаемостью и определялась сила, действующая в электрическом поле на эталонную гранулу. За эталон принимают металлический шарик или эллипсоид, диэлектрическая проницаемость которых равна со,Поделив равенство, полученное для исследуемой гранулы по уравнению (3), на равенство, полученное для эталонной гранулы, ПОлучим а Ь аЬ2 2и и+р Кфи эп (Ьи + 4 э) Кфи(5)Рэ а,ЬКфэ эп (Ьэ + 4)Кфэ10 где и, э - индексы соответственно для исследуемой и эталонной границы.В выражении (5) содержится только однанеизвестная величина Кф,Воспользуемся формулой1 + (э - 1) Ф, (К)(6)ф=Ээ где е - диэлектрическая проницаемос гь;Ф, (К) - коэффициент деполяризации.20 Для удлиненных эллипсоидальных частиц,расположенных в электрическом поле длиннойосью поперек поля, коэффициент деполяризации можно определить по формуле 25 Ф (К) К 1 аддй 3 1 - Кэг 0-кЭ кд г-,:к -где К - коэффициент сферичности, равныйотношению малой оси эллипсоида к большой. Зо Из формулы (6) ясно, что для металлов,имеющих диэлектрическую проницаемость- со, Кф -- Фд(К).Определив по выражению (5) коэффициентформы для исследуемого эллипсоида, по ра венству (6) определяем его диэлектрическуюпроницаемость Предмет изобретения Способ измерения диэлектрической прони.цаемости отдельных гранул путем подвешивания на элементарной нити в электрическом по.45 ле, отличающийся тем, что, с целью возможности измерения диэлектрической проницаемости сферических гранул, сравнивают электрические силы, действующие на помещенные в по.ле коронного разряда измеряемую и эталон ную гранулы в момент отрыва их от заземленного электрода,243734 Составитель С. С. ЛукннскааТехред Т, П. Курилко Корректор С. М. СИРИ Редактор Гофман Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2418/8 Тираж 480 Подписное ЦНИИГ 1 И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4