Устройство для измерения распределения напряженности электрического поля заряженной струи аэрозоля

Устройство для измерения распределения напряженности электрического поля заряженной струи аэрозоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности к измерению электростатических полей, и может быть использовано для восстановления электрической структуры заряженных аэрозольных образований. Целью изобретения является увеличение избирательной способности при снятии электрических характеристик заряженной струи аэрозоля. Устройство содержит вертикальную стойку 1, опорный барабан 2, диэлектрические тяги 3, сканирующий экран 4, стопорный винт 5, угловой лимб 6, датчик-преобразователь 7 напряженности электрического поля, изолирующее кольцо 8, источник 9 питания, самописец 10, токоизмерительный прибор 11 и экранирующую поверхность. Увеличение избирательной способности устройства при проведении измерений позволяет уменьшить погрешность восстановления заряда до 10-12%. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (И) 9 А1 (51) 4 С 01 R 29/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<(21) 4353816/24-21 (22) 04,01,88 (46) 23,10,89, Бюл. % 39 (71) Московский энергетический институт (72) A.M,Áîëîãà, И.П.Верещагин, М,А.Кошелев, Л.M.Màêàëüñêèé, A,Â,Îðлов и К.В,Филиппишин (53) 621,3)7,33(088.8) (56) Авторское свидетельство ГСГР

978080, кл, G 01 R 29/12, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ, РАГПРЕДЕЛЕНИЯ HAIIPSIREHHOCTH ЭЛЕКТРИ !ЕСКОГО ПОЛЯ ЗАРЯ)КЕННОЙ СТРУИ АЭРО. ?РЛЯ (57) Изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности к измерению электростатических полей, и может быть использовано для восстановления электрической структуры заряженных аэрозольных образований. Целью изобретения является увеличение избирательной способности при снятии электрических характеристик заряженной струи аэрозоля.

Устройство содержит вертикальную стойку 1, опорный барабан 2, диэлектрические тяги 3, сканирующий экран, 4, стопорный винт 5, угловой лимб 6, датчик-преобразователь 7 напряженности электрического поля, изолирующее кольцо 8, источник 9 питания ° самописец 10, токоизмерительный прибор 11 и экранирующую поверхность, Увеличение избирательной способности устройства при проведении измерений позволяет уменьшить погрешность восстановления заряда до 10-12Х, 1 з,п, ф-лы, 6 ил, 1516994

15

25

35

50

Изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности к из-, мерениям электростатических полей и может быть использовано для восстановления электрической структуры saряженнъ|х аэрозольных образований, Целью изобретения является увеличение избирательной способности при снятии электрических характеристик заряженной струи аэрозоля, На фиг.l изображена схема устройства для измерения распределения напряженности электрического поля заряженной струи аэрозоля; на фиг.2 — сканирующий экран, снабженный съемной экранирующей поверхностью; на фиг.3 — распределение силовых линий электрического поля при различных углах наклона сканирующего экрана; на фиг.4 — схема для численного расчета площади экрана в за висимости от высоты измеряемой струи заряженного аэрозоля; на фиг ° 5 — зависимость погрешности восстановления плотности объемного заряда струи от площади сканирующего экрана, на фиг,6 — распределечие напряженности электрического поля в отдельно взятой зоне струи при различной форме сканирующего экрана, Устройство состоит из вертикальной стойки 1, опорного барабана 2, к которому с помощью диэлектрических тяг 3 жестко прикреплен дискообразный сканирующий экран 4 ° Опорный барабан 2 снабжен стопорным винтом 5 и угловым лимбом 6 (фиг ° 1), В вырезе экрана 4 установлен жестко связанный с ним датчик-преобразователь 7 напряженности электрического поля, Датчик

7 электрически изолирован от сканирующего экрана 4 кольцом 8, выполненным, например, из второпласта. Электропитание датчика 7 осуществляется от источника 9, сигналы с датчика 7 регистрируются самописцем 10, Сканирующий экран 4 заземлен через токоизмерительный прибор 11, Экранирующая поверхность 12 может выполняться съемной, с различной формой. или она может быть выполнена, например, из упругого материала, причем при этом экранирующая поверхность 12 жестко крепится к каркасу,.а устройство снабжается механизмом, обеспечивающим необходимую степень выгибания поверхности 12 во внешнюю сторону экрана 4. Используют дискообразный сканирующий экран 4 диаметром 1 м с экранирующей поверхностью 12, выполненной из упругого материала (например, жести), Форма поверхности 12 различна, Устройство работает следующим образом.

Напряжение от источника 9 питания подается на датчик-преобразователь 7. С помощью стопорного винта 5 сканирующий экран 4 устанавливается: под заданным углом g по отношению к струе. Угол 4> отсчитывается по лимбу 6, Сигнал с датчика-преобразователя 7 о величине напряженности поля поступает на самописец 10, одновременно регистрируется ток с экрана 4 по прибору 11, После снятия дан".. ных по измеряемому участку струи изменяют угол наклона g, При этом питание датчика-преобразователя 7 не осуществляется. Далее измерения проводятся при новом угле р

На фиг,3 показано распределение силовых линий электрического поля при двух различных положениях измерительного узла устройства.

Условно разбивают вертикальную струю заряженного аэрозоля на области (зоны). Как видно из картины распределения силовых линий электрического поля (фиг ° 3,а, б) показания датчика-преобразователя определяются зарядом различных зон, Таким образом, путем поворота измерительного блока осуществляется сканирование распределения напряженности поля от каждой эоны объемного заряда струи. При этом следует выполнять следующие условия: устройство должно быть расположено как можно ближе к заряженной струе, но в то же время не должно влиять на перенос электрического заряда, площадь сканирующего экрана должна быть достаточно велика, чтобы при его повороте вызывать существенное перераспределение cuJIoBbIx линий поля °

Для определения минимального расстояния от струи устройство сначала располагают вблизи заряженной струи, а затем начинают постепенно отодвигать, При этом фиксируют величину тока прибором ll в цепи заземления сканирующего экрана 4, Отсутствие, тока означает, что частицы аэрозоля не попадают на экран 4, и что сам экран не коронирует в электрическом по 15

»е заряда струи, т.е. не оказывает влияния на перенос заряда аэрозольным потоком. Для предотвращения воз никновения коронного заряда на кром". ках экрана 4 последний выполняют закругленным на краях.

С помощью предлагаемого устройства получено распределение напряженности электрического поля вертикально направленной струи, создаваемой кбнденсаиионным генератором заряженного аэрозоля, Диаметр сопла составляет 1,6х10 м, ток выноса 20 х — 3 х10 А, высота струи 4 м. Устройство располагается на расстоянии 2,5 м от оси струи, при. этом ток в цепи сканирующего экрана отсутствует, ДанМ ные измерений используют для определения оптимальной площади сканирующего экрана. Расчетная система электродов с вертикально направленной струей аэрозоля приведена на фиг,4, Угол расширения аэроэольной струи с = 28

На фиг,5 приведены результаты расчета структуры заряда струи, где по оси абсцисс — значение коэффициента

К, по оси ординат — погрешность восстановления заряда Ь Р, Погрешность задания напряженности поля Е 10K, Иэ зависимости (фиг,5) видно, что минимум 5()= 18-20 достигается при

К=15-21. В случае К (15 (увеличение площади экрана) погрешность расчета возрастает иэ-эа снижения точности восстановления Р; в начале струи, При, К ) 21 (уменьшение размеров экрана) точность расчетов резко падает, так как устройство при различных углах (/ не обеспечивает необходимую степень сканирования заряда каждой эоны струи в отдельности, что приводит к линейно зависимой системе уравнений, Повышение избирательной способности устройства при снятии электрических характеристик от каждой зоны заряженной струи аэрозоля обеспечивается выполнением сканирующего экрана с возможностью изменения формы его экранирующей поверхности (фиг.2), Выполнение экранирующей поверхности из упругого материала, например из жести, дает возможность варьировать форму краевой части экрана в широких пределах, Наиболее приемлемой для проведения измерений для расчетов с малой погрешностью по восстановлению электричес16994 6 кой структуры струи является Форма экранирующей поверхнос ти фиг. 2, Зффективность такой формы в том, l7 о

5 на периферии экрана обеспечивается усиление электрического поля благо— даря выступу с большим радиусом кривизны, При этом силовые линии от зон струи, соседних со сканируемой, замыкаются на выступ экрана т,е. показание датчика-преобразователя определяется преимущественно зарядом сканируемой зоны, что подтверждается численными расчетами (фиг,6), 15 Здесь I II III — сканируемая и соседние со сканируемой зоны струи, а — дискообраэная форма сканирующего экрана, б — форма экрана по фиг.2, Из кривых а и б видно, что

20 при наличии экранирующей поверхности с выступом вклад соседних зон в показания датчика существенно меньше, Увеличение избирательной способ25 ности устройства при проведении измерений позволяет уменьшить погрешность восстановления заряда до

10-1 27, ЗО формула изобретения

55 где S

1 площадь сканирун.ш T о экрана; высота измеряемой труи; угoJl раскрытия из и Г емой струи, 1 ° Устройство для измерения распределения напряженности электричес-, кого поля заряженной струи аэрозоля, 35 содержащее установленный на вертикальной стойке измерительный блок, включающий датчик-преобразователь напряженности электрического поля, о т л и ч а ю щ е е с я тем> что, 4g с целью увеличения избирательной способности при снятии электрических характеристик, измерительный блок снабжен дискообразным сканиру ощим экраном, в вырезе которого

45 установлен жестко связанный с экраном и электрически изолированный от него датчик-преобразователь, причем измерительный блок установлен с возможностью изменения угла его наклона относительно вертикальной стойки, а размеры сканирующего экрана выбраны из условий и Ь tao /?

Я «эс» (15-? 1) cos о /2

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а м щ е е с я тем, что дискообразный сканирующий экран выполнен с

1516994 воэможностью изменения формы его экранируищей поверхности, !

516994

Составитель Л. Сорокина

Редактор И,Горная Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Заказ 6387/49 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101