Датчик напряженности электрического поля

Датчик напряженности электрического поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля сверхнизкой частоты в морской воде при проведении геофизических исследований. Цель изобретения - повышение чувствительности за счет увеличения действующей длины датчика. Это достигается тем, что расстояние 1Я между двумя проводящими электродами, установленными в диэлектрической трубе длиной /V- выбирают исходя из неравенства (Рт - 2A) (где А - толщина пористых перегородок, установленных в торцах трубы), а толщину Р„ пористой перегородки, установленной в среднем сечении трубы, выбирают исходя из соотношения Pn 2&Pg/(T - fs+raS), где rfc - сопротивление воды, окружающей датчик, между торцами трубы, а - проводимость морской воды, 5 - площадь внутреннего поперечного сечения трубы. 1 ил. tO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 G Ol V 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4677887/25 (22) 12.04.89 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР (72) В. В. Акиндинов, И. В. Лищин и В. Г. Максименко (53) 550.837 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1282721, кл. G 01 V 3/06, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 1409959, кл. G Ol V 3/06, 1986. (54) ДАТЧИК НАПРЯЖEННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля сверхнизкой частоты в морской воде при

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля сверхнизкой частоты в морской воде при проведении геофизических исследований.

Цель изобретения — повышение чувствительности за счет увеличения действующей длины датчика.

На чертеже изображена схема датчика напряженности электрического поля.

Датчик напряженности электрического поля содержит проводящие электроды 1 и 2, соединенные изолированными проводами 3 и 4 с линией связи и установленные в диэлектрической трубе 5 по обе стороны от среднего сечения трубы на расстоянии Р друг от друга, пористые перегородки 6 — 8, установленные на концах и в среднем сечении диэлектрической трубы 5, имеющей длину

l . Пористые перегородки — это диэлектрические перегородки, имеющие продол ьну ю капиллярную структуру — отверстия, параллельные оси диэлектрической трубы, длина которых на порядок и более превышает их

„„80„„1629890

2 проведении геофизических исследований.

Цель изобретения — повышение чувствительности за счет увеличения действующей длины датчика. Это достигается тем, что расстояние l между двумя проводящими электродами, установленными в диэлектрической трубе длиной f, выбирают исходя из неравенства (Р, — 2Л))Р,,) -Р - (где Л— толщина пористых перегородок, установленных в торцах трубы), а толщину Р„ пористой перегородки, установленной в среднем сечении трубы, выбирают исходя из соотношения

P„=24 P,/(г, —,+ AS), где г — соп рот ивление воды, окружающей датчик, между торцами трубы, и — проводимость морской воды, S — площадь внутреннего поперечного сечения трубы. 1 ил. диаметр. Такие отверстия могут быть получены путем высверливания отверстий малого диаметра в диэлектрических материалах типа эбонит, полипропилен и др. Пористые перегородки 6 — 8 выполняются из одинакового материала, имеют одинаковую капиллярную структуру. Толщина пористых перегородок 6 и 8 одинакова и равна Л, а толщина пористой перегородки 7 выбирается равной Л К, где коэффициент К выбирается из условия, чтобы напряжение помех между электродами 1 и 2, обусловленное потенциалом «протекания» в капиллярах пористых перегородок, было равно нулю.

Датчик работает следующим образом.

Морская вода через пористые перегородки 6 — 8 полностью заполняет внутренний объем диэлектрической трубы 5. При обтекании датчика морской воды возникающие вихревые потоки воды не проходят внутрь обтекателя к электродам и 2 благодаря наличию капилляров в пористых перегородках 6 и 8. Однако вследствие перепадов давления между торцовыми стенками днэлект1629890

Формула изобретения (Р,.— 2Л)) Р,) — Р„, 30

Р„=Л К =2Л

Є— l„+rboS (2) lP — 2Q))P ) г (3) Составитель В. Попов

Редактор В. Данко Техред А. Кравчук Корректор M. Шароши

Заказ 438 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

11роизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 рической трубы 5 возникает просачивание воды сквозь пористые перегородки, сопровождаемое возникновением «потенциала протекания».

Анализ эквивалентной схемы датчика показывает, что в ней действуют три ЭДС помехи, возникающие на пористых перегородках 6 — 8 и включенные последовательносогласно, причем ЭДС помех на пористой перегородке 7 в К раз больше ЭДС помех на пористых перегородк",х 6 и 8 вследствие того, что толщина Р„пористой перегородки 7 в К раз больше толщины Л пористых перегородок 6 и 8. Электрическая цепь, содержащая указанные три источника ЭДС помех замкнута на внешнее сопротивление rb морской воды, окружающей датчик, между торцамч диэлектрической трубы 5.

Условием ра венства нулю ЭДС помех, между электродами 1 и 2 является выбор коэффициента К исходя из соотношения (1)

P, — P,,-+rboS где о — проводимость морской воды;

S — площадь внутреннего поперечного сечения диэлектрической трубы 5.

Таким образом, задавая расстояние между электродами Р,„по формуле (l ) можно определить требуемое значение коэффициента К и толщину Р„центральной пористой перегородки при которых влияние «потенциала протекания» на уровень собственных шумов датчика отсутствует. При таких значениях Р„уровень собственных шумов датчика будет таким же, как у известного датчика, а действующая длина Г„может быть выбрана в пределах

Выбор Р, в соответствии с (3) обусловлен целью изобретения, т. е. увеличением действующей длины, которая у известного датчика составляла около Рг/3. При этом величина Р ограничена сверху геометрическими размерами датчика.

Таким образом, чувствительность предлагаемого датчика по сравнению с известным может быть увеличена приблизительно

10 до трех раз.

Датчик напряженности электрического

5 поля, содержащий диэлектрическую трубку с тремя перегородками, выполненная из идентичного пористого диэлектрика, установленными в торцах и среднем сечении диэлектрической трубы, и два проводящих электрода, расположенных по обе стороны

20 от центральной перегородки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет увеличения действующей длины датчика, электроды установлены на расстоянии /,, друг от друга, определяемом из

25 соотношения а толщина Р, центральной перегородки равна

2Жд

Р,— f+rbîS где Л вЂ” толщина торцовых пористых перегородок;

Р— расстояние между электродами;

Рг — длина диэлектрической трубы;

rb — сопротивление воды, окружающей датчик, между торцами диэлектрической трубы; о — проводимость воды;

S — площадь внутреннего поперечного сечения диэлектрической трубы