Измеритель электрического поля

, В. Новыш вторбретен тизма ионосферыАН СССР Инсти много м рациово(54 зменение вели электроизмесопротивления изоля значается лей в мо их среда леть ноть пок ан измеритель эле крытым клапаном г фиг. 2 - с открыть ча.оит и На фиг 1 показеского поля, с за ключа, разрез; наклапаном гицроклю з корпуса 1 со корпуса двумя2 с электропамт Устройство сос имеющимися пнут электродными ка этам 1 Изобретение относитсярительной технике и преднизмерения электрическихв других жидких проводяш Известен измеритель электрического поля в проводящей жипкой среде, содержащий стационарный солевой мост и гицроключ, возвратно-поступательным цвижением которого производится переключение электродов 1.Нецостатком его является низкая надежность и точность измерений, связанные с трудностью осуществления необходимого высокого электрического сопротивления перекрытого гидроключа при измерениях в море на больших глубинах из-за различного воздействия высокого давления на конструктивные элементы прибора из различных материалов с разными модулями упругости. Кроме того, длительное трение поверхностей активной и пассивной частей гидроключа может привести к их неравномерному истиранию, что вызовет ции, из-за чего могут поггчаться неверные результаты измерений.Цель изобретения - повышение нацеж ности и точности измерений.С этой целью измеритель электри кого поля, содержащий стационарный вой мост и гидроключ, снабжен герм ной камерой, заполненнрй нейтрально ктроизоляционной жидкостью, в котор размещен гицроключ, непоцвижная ча клапана которого выполнена в вице п кой полированной пластины из гидрофо го материалаа скользящая поверхнос подвижной части клапана выполнена с тием из эластичного пористого материала, 3. Электроцные камеры 2 переходят в трубы 4 солового моста, а также имеют выход на плоскую рабочую поверхность жесткой полированной пластины 5 из гидрофобного материала, являющейся неподвижной частью клапана, через цилиндрические каналы 6.Корпус 1 и трубы 4 сделаны из высокоизоляционных материалов. Трубы 4 вме- сте с электродными камерами 2 и цилин- о црическими каналами 6, будучи заполнен ными морской водой, являются каналами, водной измерительной электрической цеЫ. К пластине 5 прижата пружиной (на чер теже не показана) подвижная часть 7 клапана гидроключа, совершающая возвратно-поступательное движение и этим позволяющая электрически соединять и разьединять цве части водной измерительной цепи солевого моста.Подвижная часть клапана представляет собой выполненный из высокоизоляционного материала плоский параллелепипед, в грани которого, соприкасающейся с рабочей поверхностью корпуса, имеется спло щная область, достаточная для перекрытия отверстий цилиндрических каналов 6 (фиг. 1), и область, имеющая продольную полость 8, шириной и глубиной равной диаметру отверстий цилиндрических каналов 6 и длиной, обеспечивающей в апрецеленном положении подвижной части клапана соединение водной цепи цилиндриче ских каналов, заполняющей эту полость морской водой (фиг, 2).Для повышения электроизоляции контакта взаимодействующих частей клапана, приводящего к повышению надежности и точности измерения поля, неподвижная часть клапана образована плоской полиро вачной пластиной 5 из гидрофобного ма 40 териала, например фторопласт, а скользя- щая по ней поверхность 9 подвижной час ти клапана образована прочным эластичным покрытием из пористого материала, например из фетра-велюра, пропитанного45 нейтральной электроизоляционной жидкостью с низким коэффициентом трения, на- пример минеральным или силиконовым ма- слом и др.50Клапан вместе с двумя электромагнитами 10 и 11, служащими цля сообщения возвратно-поступательного движения этому клапану, помещен в герметичной камере 12, установленной на основном55 корпусе с герметизируюшей прокладкой 13, Камера 12 заполнена той же электроизоляционной жи цкостью, которой пропитана пористая эластичная поверхность. В 77 4своей крьпдке камера 12 имеет упругую диафрагму 14 для выравнивания внутреннего давления с вцешним при погружении прибора на глубину.Для повышения точности измерений в предлагаемом Морскоц алектрополимере введен блок градуировки его чувствитель ности в любой момент измерений, С этой целью у внешних концов труб солевого ;моста установлены градуировочные элект,роды 15, на которые в заданное прог,раммно-командным блоком время подается калиброванный градуировочн ый сигнал.Работает измеритель следующим образом.При помощи электромагнита 10 (фиг.1) подвижная часть клапана сдвигается так, ,что его глухой областью перекрываются цилиндрические каналы и этим рассоециняются электродные камеры, При таком положении клапана трубы двух частей солевого моста не имеют сообщения между собой. Тогда регистрируется сигналО =дЧ - , е (1)лгде д 7 -разность потенциалов в море межпу концами труб солевого моста В - сопротивление водной цепи солевого моста;е - собственная ЭДС элект- родовГю Г 4Ю(2) где Г- сопротивление перекрытий водной цепи цилиндрических каналов и Г 4 сопротивление входа усилительно-измерительного устройства (на черт. не показано).Подставив выражение (2) в (1) имеемО:дУ, е (з)г+Возбуждением второго электромагнита 11 его якорь втягивается и подвижная часть клапана передвигается в положение, показанное на фиг, 2. При этом электродные камеры, а следовательно и трубы со,левого моста, соединяются между собой водной цепью, проходящей через цилинцрические каналы.6 и продольную полость клапана.В этом положении регистрируется сиг- налв которомГ Г(5)Гъф Гфгде Г- сопротивление входной частицепи на участке между электродами.5 9535Подставив выражение (5) в (4), получим ьЧ г. рЕ.- (6)г ггИз выражений (3) и (6), по условйям применения в ус тройстве неполяризующих-, ся электродов, их собственная ЭДС при близких по времени измерениях О и ц 2 остается в пределах пренебрежимых оцибок измерений неизменной Получаем ц.ц а й й К й (ТЪ-- +г 4. Г Г 4 2 15 выражение, при помощи которого можно определить ьЧ по измеренным значениям .О и 0 и легко определяемым лабораторно для заданных морских условий параметрам данного экземпляра измерите- лЯв2 ф44При измерениях с неполяризующимися электродами, с целью исключения поляризационных эффектов, применяется измерительная аппаратура с большим входнымд 5 сопротивлением. Поэтому в практических конструкциях прибора г 4й и тогда с пренебрежимо малой ошибкой выражение (7) можно переписать так: Г 2307 (8)2 гК Г 2 К откуда напряженность поля Е определяется так: . 35;+К г +Я где- длина измерительной базы (расстояние между концами труб солевого моста).40Вся водная электрическая цепь образуется одной и той же морской водой.Поэтому второй член правой части выражения (9) практически может приниматься постоянным для данного экземпляра поли 45 мера независимо от изменений температуры и солености моря (что в неявном видз и принимается авторами всех преды 7 ущих таких устройств), если только от 77 6ношение г /К - величины сопротивленияизоляций перекрытия каналов солевого моста к сопротивлению его водной части цепи остается достаточно большим и постоянным, поскольку отношение сопротивленияэлектродов Г 2 к Р невелика и в процессеизмерений может изменяться лишь незначитея но. Однако с течением времени при измерениях в море величина сопротивжния перекрытия водной цепи электрических каналов может изменяться, что приведет к воэникновению погрешностей определения наг пряженности поля Е, никак не контролируемых в ранее предложенных полимерах.Граруировочное устройство предлагаемого измерителя дает вазможность определить его чувствительность в любой момент измерения.Предложенное устройство но сравнению с известными позволяет повысить точность измерений и надежность работы прибора. формула изобретения Измеритель электрического поля, содержащий стационарный солевой мост и . гидроключ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, он снабжен герметичной камерой, заполненной нейтральной электроизоляционной жи дкостью, в котърой размещен гидроключ, неподвижная часть клапана которого выполнена в виде плоской полированной пластины из гидрофобного материала, а скользящая поверхность подвижной части клапана выл полнена с покрытием из эластичного пористого материала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.3.Н. Г ИОп х. Иес 1 гС 1 еМ ГЕсог 3 офоп 1 Ье Яеа Юоог аАЬ араппйгцпеп 1 е953577 Фие, 1 Составитель М. ЛебедевРедактор Л, Козориз Техред Т.фанта Коррект ус раж 717 енного ком тений и отЖ 5, Раушс л. Прое тная, 4 Рили тент,6271/74 ТВНИИПИ Государстпо делам изобр13035, Москва,П одписноеитета СССРкрытийкая наб., д. 4/5