Датчик напряженности электрического поля в морской воде

Датчик напряженности электрического поля в морской воде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения напряженности электрического поля в морской воде путем преобразования ее в пропорциональное напряжение постоянного тока. Цель изобретения - повышение точности измерений и надежности датчика. Для этого в датчик введены две эластичные мембраны, а гидроключ выполнен в виде двух биконических клапанов из электроизолирующего материала с соответствующими коническими седлами. С целью повышения технологичности конструкции датчика в него дополнительно введены две пружины и опорная шайба. В датчике отсутствуют трущиеся поверхности, что значительно удлиняет срок его службы, а возможное старение или деформация клапанов и гнезд компенсируется пружинной системой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU 1495 (so 4 С 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4259965/24-25 (22) 04.05.87 (46) 23.07.89. Бюл. И- 27 (71) Опытный завод Физико-механического института АН УССР (72) В.Е.Корепанов, В.В.Елизаров и А.Я.Мельцер (53) 550-.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 953577, кл. С 01 R 19/00, 1981.

Еремшин В.Ф. и др. Комплекс аппаратуры для измерения составляющих напряженности электрического поля для автономной магнитотеллурической станции. — В кн.: Аппаратура для исследования геомагнитного поля. — М., ИЗМИРАН, 1983, с.5. (54) ДАТЧИК НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В МОРСКОЙ ВОДЕ (57) Изобретение относится к электроИзобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для измерения напряженности электрического поля в морской воде путем преобразования ее в пропорциональное напряжение постоянного тока.

Целью изобретения является повышение точности измерений и надежнос" ти датчика напряженности электрического поля в морской воде.

На чертеже приведен датчик напряженности электрического поля в морской воде, разрез по корпусу.

Датчик состоит из корпуса 1, в котором имеются электродные камеры

2 и 3 с измерительными электродами

2 измерительной технике и предназначено для измерения напряженности электрического поля в морской воде путем преобразования ее в пропорциональное напряжение постоянного тока.

Цель изобретения — повьппение точности измерений и надежности датчика.

Для этого в датчик введены две эластичные мембраны, а гидроключ выполнен в виде двух биконических клапанов из электроизолирующего матери" ала с соответствующими коническими седлами. С целью повышения технологичности конструкции датчика в него дополнительно введены две пружины и опорная шайба. В датчике отсутствуют трущиеся поверхности, что значительно удлиняет срок его службы, а возможное старение или деформация клапанов и гнезд компенсируется пружинной системой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

4 и 5. К корпусу 1 подсоединены два

4:ь гидроканала 6 и 7. Конические седла

8 и 9, 10 и 11 перекрываются попеременно соответствующими биконическими клапанами 12 и 13 из электроизолирующего материала. Герметичная камера 14 имеет диафрагму 15 для выравнивания давления внутри и снаружи ка" меры 14 и две эластичные мембраны 16 и 17, к которым прикреплены толкатели 18 и 19. Внутри камеры 14 рас- Ь положен соленоид 20 с сердечником 21, удерживаемым в положении, при котором биконические клапаны 12 и 13 перекрывают соответственно конические седла

9 и 11, пружиной 22, упирающейся в

U =ЬЮ- — — -+е г (1)

r +R

У где gU — разность потенциалов в море между концами гидроканалов, r — сопротивление закрытых кла1 панов;

R — сопротивление гидроканалов, е — разность ЭДС поляризации элек тродов.

В режиме калибровки на соленоид

20 подается напряжение и его сердечник 21 втягивается. Пружина 22 сжи- 35 мается, выгибаются эластичные диафрагмы 16 и 17 и толкатели 18 и 19 перемещают биконические клапаны 12 и 13 так, что они перекрывают конические седла 8 и 10. В этом положе- 40 нии клапанов электродные камеры 2 и

3 закорочены между собой через открытые конические седла 9, 11 и канал 25 и отсоединены от 1идрокана" лов 6 и 7 закрытыми коническими сед- 45 лами 8 и 10. Между измерительными электродами 4 и 5 будет напряжение

U =ЬП--- — — — — + е гт (2) r+R+r и где r — сопротивление канала 25 °

Вычитая (2) из (1), получаем (3) r,+R г+К+ r, S5

При описанной конструкции гидроключа довольно просто получить высокое электрическое сопротивление r конического седла, перемкнутого би3 14957 шайбу 23, закрепленную на корпусе камеры 14. Толкатель 18 выполнен из двух частей, связанных через пружину

24. Электродные камеры 2 и 3 сообщаются каналом 25„

Датчик работает следующим образом.

В режиме измерения пружина 22 удерживает сердечник 21 соленоида в 10 таком положении, что биконический клапан 12 перекрывает коническое седло 9, а биконический клапан 13 — коническое седло 11. При этом канал

25 оказывается перемкнутым с обеих 15 сторон, а гидроканалы 6 и 7 через открытые конические седла 8 и 10 сообщаются с соответствующими электродными камерами 2 и 3. Напряжение между измерительными электродами 4 и 5 20 будет равно

19 4 коническим клапаном. Достаточно изготовить обе эти детали из эластичного гидрофобного материала, например полиуретана, с соответствующей смазкой „Сопротивление r канала 25, заполненного морской водой, при достаточно коротком и широком канале будет значительно ниже сопротивления гидроканалов 6 и 7, поэтому можно считать соотношение г, ) К ) г достаточно легко выполнимым, что обеспечивает малую погрешность измерений. формула и з обретения

1. Датчик напряженности электрическоro поля в морской воде, содержащий два гидроканала, два измерительных электрода, гидроключ, герметичную камеру с диафрагмой, заполненную электроизоляционной жидкостью, в которой закреплен соленоид, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и надежности, в йего введены две эластичные мембраны, гидроключ выполнен в виде двух биконических KJIQBB нов из электроизолирующего материала с соответствующими коническими седлами, расположенными с двух сторон от каждого биконического клапана, при этом конические седла, расположенные с одной стороны биконических клапанов, связаны с гидроканалами, а седла, расположенные с другой стороны биконических клапа-;1 нов, — с противоположными концами канала гидроключа, каждый биконический клапан подсоединен через толкатель к своему концу сердечника соленоида, а каждый толкатель проходит внутрь герметичной камеры через эластичную мембрану.

2. Датчик по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения технологичности конструкции, в него дополнительно введены две пру" жины и опорная шайба, при этом сердечник соленоида удерживается в одном положении, при котором биконические клапаны перекрывают конические седла, связанные с каналом гидроклю.ча, с помощью первой пружины, одним концом упирающейся в сердечник соленоида, а другим - в опорную шайбу, прикрепленную к корпусу камеры, ход одного из биконических клапанов сдеСоставитель О. Коршунов

Редактор С.Пекарь Техред Л. Олийнык Корректор Л.Бескид

Заказ 4260/43 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 1О1

5 149571 лан короче другого, а его толкатель выполнен из двух частей, связанных через вторую пружину, обеспечивающую полное закрытие этого биконичес9 6 кого клапана при закрытом BTîðîê 5> . коническом клапане в обоих поло;1:-ниях биконических клапанов.