Способ измерения потенциалов статического электричества

Номер патента: 978056

Авторы: Лавров, Скачков, Тимонов

ZIP архив

Текст

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик р 1)978056 с1с(22) Заявлено 23. 06, 81 (21)3306292/18-21 Р 11 М К з 6 ОД. Н 19/00 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР ио аелам изобретений и открытийОпубликовано 30,1182, Бюллетень М 44 Дата опубликования описания 30.1132(72) Авторы изобретения А.С. Скачков, И.С. Лавров и С.МТимонов Гордена,ИТл гифвут Ленинградский ордена Октябрьской Революции Трудового Красного Знамени технологическийим. Ленсовета(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА Изобретение относится к электро- измерительной технике, в частности к области параметров статистического электричества и может быть использовано при измерении электрических потенциалов, образующихся при хране.нии и транспортировке диэлектрических жидкостей и сыпучих материалов.Известен способ измерения потенци ,."алов статистического электричества с ,использованием емкостного элемента с токопроводящей частицей аналогичный зондову, состоящий из следующих,опе раций: емкостныйэлемент вносят в 15 исследуемую область полятак, чтобы силовые линии поля были перпендикулярны поверхности его измерительного электрода; емкостный элемент устанав-. ливают на заданном расстоянии от ис О точника поля; по началу колебаний токопроводящей частицы между электродами, определяемому визуально, производят отсчет, При внесении емкост. -ного элемента в контролируемую область поля между электродами возникает разность потенциаловЕсли электрическая сила, действующая на токо.- . проводящую частицу, превысит ее вес,силу адгезии и др.,то начинаются коле;,бания частиц между электродами 11) . Однако известный способ измерения потенциалов статистического электричества имеет ограниченную область использования, не обеспечивает высокой точности измерений и не безопасен. Указанные недостатки обусловлены тем, что отсчет измеряемой величины приходится производить тогда, когда емкостный элемент с частицей и сам оператор находятся в электрическбм поле на небольшом расстоянии от его источника. При этом следует отметить, что источником поля может явЛяться порошкообразное ВВ. ,накопившее заряд вследствие пересйпки, горючие жидкости и т.д. В этом случае нахождение оператора вблизи источника опасно и недопустимо по требованиям техники безопасностиКроме того, не всегда имеется возМожность произвести отсчет. непосредственно у источника поля, например в труднодоступных и плохо освещенных местах (бункерах, баках и др.). Необходимость ориентации емкостногоэлемента при внесении в измеряемуюобласть поля создает дополнительныетрудности, так как обычно подход кисточнику поля ограничен.Нахождение оператора у источника поля в момент измерения искажает картину поля, так как вносит дополнительную,погрешность в измерении. При этом величина погрешности может достичь 20-30 и более. 5Цель изобретения - повышение точности отсчета, расширение области использования и обеспечение безопасности измерений.Поставленная цель достигается тем, 10 что согласно способу измерения по,тенциалов статического электричес-. тва, основанному на внесении в контролируемую область поля емкостного элемента, между электродами которого 15 расположена токопрОводящая сферичес кая частица, производят фиксацию частицы после прекращения ее колебаний в прАе, выносят емкостный элемент,.усраняют фиксацию и регистО рируют значение измеряемого параметра.,Фиксация частицы в поле прекращениями, колебаний обеспечивает сохранение свободных зарядов на электродах при выносе емкостного элемента из контро .лируемой области, т.е. позволяет как бы запомнить информацию, а в дальней" шем произвести измерения в удобном для оператора месте. Устранение фиксации частицы вне поля дает возмож" ность проводить измерения, используя компенсационные методы, путем воздействия на частицу различных полей (магнитных, электрических, гравитационных и др.) .35На фиг. 1-3 приведены схемы устройства реализующих предлагаемый способ.П р и м е р 1. Проводят измерение потенциала электростатического поля с помощью устройства (фиг.1) 4 О содержащего прозрачный корпус 1, заполненный диэлектрической жидкостью 2, в который вмонтированы электроды 3 и 4, выполненные из не- магнитного материала - бронзы. Меж ду электродами расположена электро- проводящая сферическая частица 5, имеющая плотность, равную плотности диэлектрической жидкости 2, изготов" ленная из магнитомягкого материала, 50 например никеля. Со стороны заземленного электрода 3 расположен. постоянный магнит б, который укреплен на пОдвижной оси 7 механизма 8 перемещения, а чувствительный элемент 9 соедион с измерительным электродом 4.,Устройство работает следующим образом.Перед измерением удаляют при помо. щи механизма 8 перемещения посто янный магнит б на максимальновозможное расстояние от электропроводящей частицы 5, Затем вносят устройство в измеряемую область поля, так чтобы чувствительный элемент 9 был нап равлен в сторону источника поля, При,этом на чувствительном элементе 9 индуцируется заряд й- (1)5 Е4 Лгде Е - диэлектрическая проницаемость;Я- площадь чувствительного элемента;Е -напряженность электростатического поля,а между измерительным и заземленным электродами 3 и 4 возникает разность потенциалов где С - емкость системы.В результате на электропроводящую частицу 5 действует сила электрического поля эл.=45 Ю Е, й (ь) где й - расстояние между электродами;В - радиус проводящей сферы;Ес - диэлектрическая проницаемостьсреды.Под действием этой силы проводящая сфера совершает колебания между электродами, причем эти колебания продолжаются до.тех пор, пока все свободные заряды с измерительного электрода 4 не стекут на землю.В момент. прекращения колебаний частицы в исследуемой области поля приближают постоянный магнит 6 к частице 5 на минимально возможное расстояние 1,т.е. фиксируют ее у заземленного электрода силой поля постоянно-. го магнита Р 3 Гэ.После этого выносят устройство из контролируемой области поля в удобное для снятия отсчета место. При этом между электродами З.и 4 вновь возникает разность потенциалов, но так как щпмэ то частица 5 остается притянутой к электроду 3. Наблюдая за частицей 5, производят перемещение постоянного магнита в сторону увеличения. расстояния 1 ф. В.момент отрыва частицы, определяемый визуально, прекращают перемещение. постоянного магнита, после чего по шкале, отградуированной в единицах потенциала, проивзодят отсчет. П р и м е р 2, Проводят измерения потенциалов электростатического поля с помощью устройства (фиг.2), содержащего чувствительный элемент 1, электроды 2 и 3, в зазоре между которыми располоЖена токопроводящая частица 4, электромагнит 5, потенциометр 6 измерительный прибор 7 и источник 8 питания.Фиксацию частицы у заземленного электрода осуществляют за счет магнитного поля, создаваемого электромагнитом, а устранение фиксации и измерение потенциала осуществляют путем изменения величины тока в цепи катушки электромагнита.П р и м е р 3. Проводят измерения потенциала по предлагаемому способу с помощью устройства (фиг.З), содержащего чувствительный элемент, 1 электроды 2 и 3, в зазоре между которыми расположена токопроводящая частица 4, причем частица 4 укреплена на двух диэлектрических нитях 5 и 6, .нагрузка 7(Р) со шкалой 8, 15.:,фиксацию частицы у заземленного электрода осуществляют механическим путем, за счет изменения нагрузки Р.Устройство работает слудующим образом 20Перед измерением уменьшают нагруз.ку Р до минимального значения, затем вносят. устройство в измеряемую область поляПосле прекращения колебаний частицы в поле фиксируют по следнюю.у заземленного электрода путем изменения нагрузки Р до макси- мального значения и устанавливают устройство в удобное для снятия отсчета .место. Наблюдая за частицей, плавно уменьшают нагрузку Р и в момент .начала колебаний частицы прекращают .изменение .нагрузки, после чего по шкале 8, отградуированной в единицах .потенциала, производят отсчет.В результате проведенных испытаний устройств по предлагаемому способу установлено, что, благодаря запоминанию информации о величине заряда,перенесенного электропроводящей частицей при ее"колебаниях в измеряемойобласти поля и фиксации, а также применению компенсационной схемы измерения, повышается эффективность использования устройства. При этом повышается точность измерения, так как оператор не искажает своим присутствием ис"тинную картину электростатическогополя, имеется возможность эксплуатации в труднодоступных и плохоосвещенных местах, повышается точность отсчета, благодаря тому, что операторпри отсчете может располагаться какугодно близко к прибору в хорошоосвещенных местах.,Формула изобретенияСпособ измерения потенциалов статического электричества, основанный на внесении в контролируемую область поля емкостного элемента, между электродами которого расположена токопроводящая сферическая частица,отличающийся тем, что, с целью повышения точности отсчета, расширения области использования и обеспечения,безопасности измерений,. производят фиксацию частицы после прекращения ее .колебаний в поле, выносят емкостный элемент, устраняют фиксацию и регистрируют значение измеряемого параметра.Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство О".СР Р 280649, кл. 0 01 К 19/00, 1968.; Филиал -ПП ВНИИ ПИ по дираж Госуд ам и Моск 17 Подп ственного комитета ССС бретений и открытий Ж"35, Раушскай наб.,

Смотреть

Заявка

3306292, 23.06.1981

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. ЛЕНСОВЕТА

СКАЧКОВ АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ, ЛАВРОВ ИВАН СТЕПАНОВИЧ, ТИМОНОВ СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 19/00

Метки: потенциалов, статического, электричества

Опубликовано: 30.11.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-978056-sposob-izmereniya-potencialov-staticheskogo-ehlektrichestva.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ измерения потенциалов статического электричества</a>

Похожие патенты