Измерительный конденсатор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий( аявитель Сибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений(54) ИЗ 1 ЛЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНДЕНСАТОР Изобретение относится к измерительной технике, а именно к областиизмерения диэлектрической проницаеМОСТИ ( Я ) ПОЛЯРНЫХ И НЕПОЛЯРНЫХ фжиэдкостей в диапазоне частот до10 Ец,Известен измерительный конденсатор для измерения диэлектрическойпроницаемости жидкого топлива в баке 1)Однако этот конденсатор не пригоден для абсолютных измеренийт. е. для измерений по определениюединицы физической величины.Наиболее близким по техническойсущности к данному изобретениюявляетя измерительный конденсатор,преимущественно для измерения жидких диэлектриков, содержащий полыйцилиндрический корпус и коаксиальный внутренний электрод 21.Недостатком этого конденсатораявляется недостаточно высокая точность измерения.25С целью повышения точности измерения, известный измерительный конденсатор, преимущественно для измерения жидких диэлектриков, содержащий полый цилиндрический корпус икоаксиальный внутренний электрод,; введены дополнительно коаксиальный н компенсирующие электроды, причем соотношение длины между внутренним и допонительным электродами составляет 1:5, а компенсирующий электрод расположен между упомянутыми коаксиальными электродами с возможностью его перемешения,На фигуре 1 представлен иэмерителЬ- ный конденсатор.На фигуре 2 представлена функциональная схема для измерения параметров жидких диэлектриков с помощью измерительного койденсатора.Измерительный конденсатор содержит ПОЛЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ КОРПУС 1, КОаксиальный внутренний электрод 2, дополнительный коаксиальный электрод З,компенсирующий электрод 4, электрические выводы 5, изоляторы 6 и катушку электромагнита 7.Электроды 2 и 3 выполнены с отношением длин 1:5. Крепления элек- тродов (выводы 5 и изоляторы 6)вы полнены идентичными и из одинако" вых материалов так, чтобы удовлетворять требованию равенства краевых е 1 монтажг 1 ых емкОстейПолыи корпус 1 вместе с компенсирующим электродом 4 образуют поотношению к неподвижнымэлектродам 2 общую обкладку конденсатора. Положение электрода 4 внутри корпуса 1 может задаваться извне, например, с помощью электромагнита, На фиг. 1 показана подвижная катушка 7, с по- мощно которой можно перемещать электрод 4, выполненный из магнитного материала и покрытый проводящим диамагнитным материалом.Таким образом, в предлагаемом измерительном конденсаторе краевыеемкости двух конденсаторов, образованных компенсирующим подвижным 4 и неподвижными, электродами 2 и 3 равны, их монтажные емкости выравниваются, а отношение рабочих емкос 1 ей можно изменять в широких пр делах изменяя отношение длин между подвиж-. ным и неподвижными электродами.Такая конструкция реализует метод измерения диэлектрической прони цаемости жидких диэлектриков, основанный на сравнении емкостей идентичных конденсаторов с различными длинами 6 и 6, и позволяет осуществлять абсолютные измерения диэлектрической проницаемости Я (т. е. измерения по определению единицы физической величины).Процесс измерения Е жидкостей (фиг. 3) сводится к измерению емкостей измерительного конденсатора С04 и Со, образованных внутренними электродами 2 по отношению к корпусу 1 до заполнения ее исследуемой жидкостью, и затем к измерению емкостей С и С заполненного конденсатора, соответственно. Расчет величины Я осуществляется по формуле:40С, -С,Анализ источников погрешностейизмерения Е жидкостей показывает,что погрешность измерения Е зависиттолько от точности выравнивания краевых и монтажных емкостей. Выравнивание монтажных емкостей осуществляется в следующем порядке:.1, Устанавливают приблизительносреднее положение электрода 4 и спомощью подстрочечного конденсатора 508 выравнивают емкости измеритЮьнОгоконденсатора Со и Со 2 . Индикатором равенства емкостей является измеритель емкостей 9 (фиг. 2), к которому сравниваемые емкости подключаются с помощью ключа.2Заливают измерительный конденсатор жидкостью с диэлектрическойпроницаемостью Е и повторяют операцию сравнения емкостей С 4 и С60измерительного конденсатора.3. В случае отклонения .от равенства С 1 - С 2 изменяют отношение ра"бочих емкостей С 4 и С 2 изменениемположения электрода 4, компенсируютизменение емкости измерительного конденсатора изменением подстроечного конденсатора 8, а затем понторяют операции, описанные в пунктах 1 и 2.И так до тех пор, пока равенство сравниваемых емкостей измерительного конденсатора не нарушается от введения в него жидкости.Процедуру сравнивания емкостей . измерительного конденсатора выполняют при наладке ячейки или при контрольной проверке.Диэлектрическую проницаемость Я полярных и неполярных жидкостей измеряют при выполнении неравенства Со Ф СоВеличина соотношения емкостей Со 1 и Со, которая изменяется изменением длин 04 и С,определяется размером 6 и диапазоном измерения применяемого измерителя емкости,С применением современных измери".4телей емкостей симметричные ветви измерительного конденсатора могут быть выравнены с погрешностью до 10 7 пф при рабочих емкостях 10+ 1000 пф. При этом методическая погреш- ность измерения определяется погреш ностью измерения емкостей Сб 4 , Со,Время измерения с сводится ко времени измерения емкостей конденсатора до и после введения исследуе- мой жидкости.Погрешность измерения Г с применением данного измерительного конденсатора получается не менее, чем на порядок меньше по сравнению с погрешностью, достигаемой на известных конструкциях.,Предлагаемая конструкция позволяет упростить измерения и тангенса угла потерь полярных и неполярных жидкостей.Формула изобретенияИзмерительный конденсатор, преимущественно для измерения параметровжидких диэлектриков, содержащий полый цилиндрический ,корпус и коаксиальный внутренний электрод, о т "л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьиаения точности измерения, он со"держит дополнительный коаксиальныйи компенсирующий электроды, причем,соотношение длин между внутренним идополнительным электродами сос 1 гавляет 1 г 5, а компенсирующий электродрасположен между упомянутыми коак"сиальными электродами с возможностьюего перемещения.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент СВй 9 3864609,кл. 317-249, 1974.2. Эме Ф. Диэлектрические измерений, М., Химия, 1976, с. 55,661622 ис. в Составитель В. Евпакокин Тех е З.фанта Ко екто ласенко т з 2489 ЦН113 филиал ППП Патент., г. Ужгород, Ул. Проектн Тираж 922И Государственного комит по делам изобретений и оМосква ЖРа скан Подписноеа СССРрытийаб, . 4 5