Способ измерения потенциалов электрического поля

СОКИ СОНЕТСНИХсаамлечкни кРЕСПУЬЛИНс 093 Ш) 29/1 2 ОПИСАН ЭОБРЕТЕНИЯ 1 У нтом е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМНАТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕГЕНИЙ И 0 НРЬЙЮ(86) 1. Имянитов И.М Прйборы и мето ды дпя изучения электричества атмосферы. М., Гас. иад-во тех.-теор. пит 1987., с. 139 147.2. Авторское свидетельство СССР Ж 672883, кп, О 01 В 29/12, 1977. (84)(87) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГЕНЦИАЛОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, основанный на эондировании эпектропроводящим элеме его естественных точек,о т и и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью поеюшения точности, зондированиеЪотдельных точек электрического поля осуществляют одновременно несколькими эцектропроводящими элементами, на которые подают и регулируют найряжения относительно земли до равенства потевциалов электропроводящих элементов иокомым потенциалам соответствующих точек электрического поля, причем о достя; :женин указанного равенства дпя каащой точки эпектрического поля судят по иэ.1 чезновеово потока вектора напряженност через поверхностьсоответствующего электропроводящего элемента.Изобретение относится к области алек трических измерений и предназначено для использования при исследовании постоянных и переменных электрических попей в различных отраслях промышленности, связанных с применением электризующихся объектов.Известен способ измерения потенциалов алектрического поля, предусматривающий зондирование электропроводящим элементом отдельиых точек пространства с искусственно повышенной электропроводностью среды и фиксацию искомых потенциалов с помощью электрометра 1Недостаток известного способа заклю, чается в низкой точности измерения, обусловленной влиянием на итоговые резуль-. таты конвективных потоков среды и отсутствием возможности однозначного опре. деления координат референц-точек пространства,.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения потенциалов электрического поля, основанный на зондировании алектропроводящим алементом его естественных точек, регулировании собственной емкости электропроводящего элемента и фиксации искомых потенциалов по возникающим то- кам на землю Г 2Недостаток указанного способа - невысокая точность измерения из-за по грешности, вызванной коронированием электропроводящего элемента в точках с высоким потенциалом. Кроме того, способ не позволяет воспроизвести истинный потенциальный рельеф пространст. ва, поскольку в течение снятия рельефа по мере последовательного перемещения электропроводящего алемента из точки в точку исходное электрическое поле может претерпевать изменения, которые в данном случае не поддаются учету,Целью изобретения является повышение точности измерения потенциалов алек трического поля, особенно при снятии его потенциального рельефа.Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу измерения потенциалов электрического поля, основанному на зондировании электропроводящим алементом его естественных точек, зондирование отдельных точек электрического поля осуществляют одновременно несколь.кими электропроводящими элементами, на которые подают и регулируют напряжения относительно земли до равенства потенциалов электропроводящиа элементов искомым потенциалом соответствующих точек электрического поля, причем о достижении укаэанного равенства для каж-.дой точки электрического поля судят поисчезновению потока вектора напряженноо ти через поверхность соответствующегоэлектропроводящего элемента.На фиг. 1 а,б изображены конфигурациисоответственно исходного электрическогополя и поля при наличии в нем эазем О ленных электропроводящих элементов доподачи на них напряжений; на фиг. 2 те же алектропроводящие элементы и конфигурация электрического поля после подачи на элементы результирующих на пряжеиий.При практической реализации предложенного способа в исследуемом пространстве располагают последовательно другэа другом электроиэолированные один от 20 другого алектропроводящне элементы 1(фиг. 1 б и 2). Каждый алемент 1 черезизмеритель и источник напряжения (нафиг. 1 б и 2 не показаны) соединяют сземлей и контролируют сигнал от полного 25 потока вектора напряженности поля черезего поверхность. На каждом элементе 1устанавливают такое напряжение, при котором данный сигнал оказывается равнымнулю, Зафиксированные таким образом на- ЗО пряжения являются потенциалами рафеврею-точек пространства, соответствующих месторасположениям элементов 1.Если в исходное электрическое поле,аквипотенциальные уровни которого обозначены на фиг. 1 а сплошными пиниями0 0 а силовые пинии - пунктиром,поместить последовательно расположенные друг эа другом электропроводящиеэлементы 1, соединенные с землей, кар тина поля исказится и примет вид, показанный на фиг. 16. При атом потенциалкаждого алемента 1 будет равен нулю,силовые пинии поля замкнутся на боковых поверхностях элементов 1, а аквипо тенциальные поверхности будут огибатьвсю совокупность последних. Полный потоквектора напряженности поля через поверхность каждого элемента 1 будет определяться зарядом, приобретенным им в данном 50алектрическом попе.Если теперь на каждый алектропроводящий алемент 1 подать такое напряжение, чтобы заряд его стал равным нулю,ато будет соответствовать состоянию, 55 когда в поле помещены незаряженные изолированные элементы 1.При атом поток векгора напряженности поля через поверхность каждого элемента 1 будет равен нулю, а потенциалы3. 1019370 ф элементов 1 будут соответсз;вовать темточек пространства и индикации поля (а точкам пространства, в которых они по- не разности потенциалов) предотвращаетмещены (потенциалам референц-точек). ся статическая ошибка и сползание поПовышение точности измерения потен- каэаний .за счет натекания заряда на цналов электрического поля,при помощичувствительный элемент через конечюе предложенного способа по сравнению с входное сопротивление индикатора. При известными достигается благодаря томуэтом достигается наименьшее возможное что в референц-точках отсутствуют раэ- ;искажение исходного поля в процессе ности потенциалов между исходным алек- измерения, что также надет к повышению трическнм полем и полем, образующимся 1 О общей точности измерения. после размещения в укаэанных точкахелектропроводящих элементов 1. В связи Благодаря одновременному измерению с этим исключаются коронирование на потенциалов поля в ряде точек вдоль ли элементах 1 и обусловленная им погреш- .нии расположения алементов 1 исключает ность измерения. И ся погрешность при снятии потенциальноБлагодаря уравниванию потенциалов го рельефа пространства, вызываемая иэелементов 1 с потенциалами референп- . меканием поля в процессе измерения,в Корректор В окша свое ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 э 3696/40 Тираж 710 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4