Устройство для определения потенциала и напряженности поля короны постоянного тока

Устройство для определения потенциала и напряженности поля короны постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 47482I

Союз Советских

Социалистических

Республик ф ф % (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 12.04.73 (21) 1907689i18-24 (51) М. Кл. G 06g 7/48 с присоединением заявки №

Гасударственный камите

Саввтв Министрав СССР па делам изааретений и аткрытий (32) Приоритет

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 29.10.75 (53) УДК 681.333.001.57 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. В. Кофман, В. А. Немцов, А. Н. Гегамов и Г. У. Тавадзе

Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА И

НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ КОРОНЫ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к вычислительной технике, к его применению в технике высоких напряжений при снятии зондовых характеристик поля короны постоянного тока и одновременной обработке зондовых характеристик с целью определения потенциала и напряженности поля короны постоянного тока.

Известно устройство для автоматического снятия зондовых характеристик поля короны постоянного тока.

Результатом зондовых измерений в данной точке исследуемого электрического поля короны постоянного тока яьляется вольт-амперная характеристика зонда, которая позволяет определить потенциал поля (напряженность) при последующей ручной обработке а также произведение подвижности

Ф ионов на плотность обьемного заряда и т, п.

Однако известное устройство, автоматизируя лишь сам процесс снятия зондовых характеристик поля короны постоянного тока, не позволяет непосредственно рассчитывать величину потенциала и напряженности в данной точке поля короны постоянного тока. Определение величины потенциала и напряженности, после того как получены экспериментальные зондовые характеристики поля короны, производится вручную, с использованием известных громоздких и трудоемких гр афоаналитических методов расчета, на основе известных соотношений, устанавливающих связь между током и напряженнем, подаваемым па зонд.

5 Кроме того, в известном устройстве на зонд подается не сннусоидальное напряжение, так как создание такого генератора синусоидальной формы кривой напряжения достаточно сложно, а напряжение, нзменяюгцееся по экс10 поненте при заряде и разряде емкости прп ее контакторном переключении, неизбежно приводит к существенным погрешностям как на стадии собственно процесса снятия непосредст венно самих зондовых характеристик поля !

5 Koponbl nocTQHnnoI о тока, так и B результате на стадии псследующнх расчетов потенциала и напряженности, производимых вручную.

Цель изобретения — устранение несоот2о ветствня формы медленно изменяющегося напряжения ннфранпзкой частоп z, фактически подаваемого на зонд, с формой напряжения, фигурирующего в математическом описании, а также с необходимостью последующей руч75 ной обработки с использованием громоздких и трудоемких графо-апа.оптических методов определения потенциала и напряженности поля короны постоянного тока. а в конечном итоге — повышение точности и быстродействия устройства.

474821

Для осуществления этой цели в устройство введены высоковольтный генератор инфрапизкой частоты, коммутатор, амплитудные дискриминаторы, логический элемент «И», индикатор, блоки деления, сумматор, регистрирующий блок, блок отметки координат зондов, инвертор, интегратор, дифференцирующие блоки, а также конструктивные связи между ними.

На чертеже изображена блок-схема устройства для определения потенциала и напряженности поля короны постоянного тока.

В состав блок-с. :емы входят высоковольтный генератор 1 инфранизкой частоты, двойной зонд 2, коммутатор 3, усилитель 4, амплитудный дискриминатор 5, амплитудный дискримипатор 6, логический элемент «И» 7, индикатор 8, делитель напряжения 9, блок деления 10, блок деления 11, сумматор 12, регистрирующий блок 13, блок 14 отметки координат зондов, зондовая платформа 15, инвертор 16, интегратор 17, дифференцирующий блок 18, дифференцирующий блок 19, реле 20 для переключения зондов А и В (на чертеже не указаны) на вход усилителя 4, реле 21 для переключения входов инвертора

16 и интегратора 17.

Высоковольтный генератор 1 инфранизкой частоты служит для задания высокого инфрапизкочастотного синусоидального напряжения па двойной зонд 2, который представляет собой два цилиндрических зонда А и

Б с измерительными сопротивлениями, зашунтпрованнь.ми емкостями, и выполняет функции датчика тока.

Коммутатор 3 служит для переключения зопдов, инвертора 16, интегратора 17, переключе ия блока 14 отметки координат зондоь и представляет собой набор электронных реле времени с независимыми временами персключеция.

Уси IHTe;Ib C >KHT go18 уCHJIeIiHH TOKOB, Cttt(маемых с зондов.

Амплитудный дискриминатор 5 предназначен для отметки времени, когда напряжение, пропорциональное зондовому току, достигнет заданного уровня (блпзкого к нулю), Амплитудный дискриминатор 6 предназначен для отметки момепта времени, когда напряжение, задаваемое на зонд, достигнет заданпого уровня, Уровни напряжения, устанавливаемые на амлитудных дискриминаторах, должны быть одинаковыми.

Логический элемент «И» 7 осуществляет выдачу сигнала в момент времени, когда отсутствует сдвиг по фазе между током и напряжением на зонд, ввод сигнала на электронный коммутатор, управляющий процессом записи рассчитанных параметров на регистрирующий блок, Индикатор 8 предназначен для визуа lbного наблюдения сигнала, указывающего на отсутствие сдвига фаз между током и напряжением на двойном зонде, а делитель напряжения 9 — для деления высокого напря5

25 зо

6Э

65 жения, один уровень которого подается на зондовую платформу, где расположено все устройство, а второй уровень — на амплитудный дискриминатор 6 (триггер Шмидта).

Блок деления 10 служит для определения производной тока зонда по напряжению путем деления производной тока зонда по времени, реализуемой дифференцирующим блоком 18, на производную напряжения зонда по времени, реализуемую дифференцирующим блоком 19.

Часть схемы, выделенная пунктирным квадратом и включающая элементы 5 — 8, служит для выработки сигнала оповещения о нахождении в линейной части вольт-амперной характеристики зонда и управления цепями переключения и расчета параметров поля (потенциала и напряженности).

Блок деления 11 определяет частное от деления напряжения, пропорционального току зонда на производную тока зонда по напряжению ю на зонд.

Сумматор реализует сумму напряжений, поступающих с делителя напряжения и с блока деления 11, а регистрирующий блок служит для фиксации результатов автоматического расчета параметров поля короны.

Блок отметки координат зондов предназначен для задания координат положения зондов в поле короны постоянного тока, а зондовая платформа — для развязки всей конструкции устройства, находящейся под высоким потенциалом относительно земли.

Инвертор служит для перемены знака величины напряжения, спим аемого со второго зонда Б, интегратор предназначен для запоминания величины напряжения, снимаемого с первого зонда А, и для реализации операции вычитания напряжений с первого зонда

А и со второго зонда Б.

Дифференцирующий блок 18 служит для определения производной тока зонда по времени, а блок 19 — для определения производной напряжения зонда по времени.

Контакты реле 20 предназначены для переключения зондов А и Б на вход усилителя, а контакты реле 21 — для переключения входов иптегратора и инвертора.

Устройство работает следующим образом.

Устройство реализует автоматическое построение зондовой вольтамперной характеристики, выделяя и отмечая на индикаторе тот интервал времени, в течение которого вольтамперная характеристика зонда линейна, что используется для автоматического расчета параметров поля.

С делителя напряжения сигнал, пропорциональный напряжению на зонд, подается на вход амплитудного дискриминатора 6, с выхода которого импульс поступает на вход логического элемента «И», на другой вход которого с выхода усилителя через амплитудный дискриминатор 5 подается напряжение, пропорциональное току зонда, Если при этом напряжения амплитудных дискриминаторов

4?4821

15

5 и 6 не имеют временного сдвига, что свидетельствует об отсутствии сдвига по фазе между током и напряжением на зонд, то с ab!хода логического элемента «И» подается сигнал на индикатор и импульс на управление электронным коммутатором, который управляет контактами реле 20 и 21, переключающими зонды, инвертор и интегратор, а также подключает регистрирующий блок для разрешения записи результатов расчета (потенциала и напряженности) и координа-, зондов.

Высоковольтный генератор инфранизкой частоты служит для задания на двойной зонд (например, сначала па зонд A) высокого напря>кения инфранизкой частоты синусоидальной формы, которое через делитель напряжения и зондовую платформу подается на общую точку двойного зонда.

С lloi>!OUI,bIO блока ОТМеТКН J

С зонда на вход усилителя, через контакты реле 20, управляемые коммутаторам, поступает напряжение, пропорциональное току зонда, которое, после усиления на усилителе, поступает на вход диффереицируюьцего блока 18, с которого напря>кение, пропорциональное производной тока зонда по времени, поступает на вход блока деления 10.

На другой вход блока деления 10 с делителя напряжения через дифференцирующий блок

19 подается напряжение, пропорциональное производной напряжения зонда по времени.

Таким образом, с выхода блока деления 10 напряжение, пропорциональное производной тока зонда по напряжению на зонд, поступает на вход блока деления 11, на другой вход которого с усилителя подается напряжение, пропорциональное зоидовому току.

На выходе блока деления 11 действует напряжение, равное частному от деления зопдового тока на производную тока зонды па напряжению на зонд и поступающее пы один из входов сумматора; на другой вход сумматора с выхода делителя напряжения поступает напряжение, пропорциональное »2пряжеиию па зонд, так что на выходе сумматора действует напря>кение, пропорциональное потенциалу точки пространства, где размещен зонд.

В тех случаях, когда по команде от электронного коммутатора информация с сумматора через контакты реле 21 поступает на инвертор и затем на интегратор, с выхода последнего на регистрирующем устройства производится запись напряженности электри ческого поля короны постоянного тока, а ие20

;,О

4}

5Э

63 посредственно с вы;о!2 сумматора па регистрирующем блоке сп:ксируется либо потенциал L 1 в тачке располо e: ия зо.-!.12 А..1иба потенциал U. в точка рыспола>кения 30!! 2 Б, После завершения o ;epe, паго цикла автоматического измерения и расчета параметров поля короны по команде от электронного коммута Ор2 осуществляется переключение на другой зонд (Б), перемещение зондов при помощи блока отметки координат зондов в

".овое положение и вь1рабатывается команда на производство нового цикла автоматического измерения и расчета параметров поля короны постоянного тока.

Предмет изобретения

Устра1!ство для опре1еления патешигала и напряженности поля кораны пОстО .i l:01 О тОка, содержащее зоидовую платформу с двойIibI. .1 ЗОНДОМ, ПОД!,110ЧЕН;1ЫМ ЧЕРС3 00>10ТКИ рсле к усилителю, и делитель напряжения, саедипе.;иый с зопдовой платформой, о тл ич 2 ю ш, е е." я тем, что, с целью повышения тОчнОсти ii Оь!стродействия уcTpoilcTI32, 0110 содержит высокавольт!.ы!! генератор инфраП1гзеай ч2стоты. НОмм> тыт01>, 2мп, lитs ä!IÜ1е дискримииытарь!; Логический элемент «И», индикатор. блоки делеш!я, с ммытор, регистриру!01 пш блок, алак отметки координат зондов, и:1вер Ор, интегратор, дифференцирующие ало!;п, причем выход высоковольт ога генератора иифраиизкой частоты соединен со входом делителя напряжения, ьыход которого соединен с первым амплитудным дискриминатором, первым диффереицирующим блокам и сумматором, выход первого амплитудного дискримш!атора соединен с входом логического элемента «И», другой вход которого связан с выходам второго амплитудиога дискримш;ытора, а выход связан с входа;i ш!дикаторы и входа.,! каммутытора, выход IioTopol подклlочен Ii Обмоткам 1>еле и к управляющему входу регистрирующего блока, саедииеч1ого с интегратором и сумматором, выход усили;еля соединен с в. а,1ом второго амплитудного дискриминаторы, ВхоДом второго диффереш1иру!Ощего блока и входам первого блока деления; выход второго диффере1щируюи;ега блока соединен с входом второго блокa Деления, другой вход катарОГО па;l,клlачен к Выходу первого дифферепцирующего блока, а его вь1ход соединен с входом первого блгкы деления, выход которого соединен с входом сумматора, выход

1 Оторого через объ!Откп реле подкл10чен 1 . инвертару и к интегратору, соединенному с выходом иивертора, а выход коммутатора соединен с блоком отметки координат зондов, один выход ко opo о подкгпо Mi! к двойному зонду, а другой — к регистрирующему блоку.

474821

Составитель В. Озеров

Техред T. Курилко

Редактор E. Гончар

Корректор А. Дзесова

Типография, пр. Сапунова, д. 2

Заказ 2591!7 Изд. № 836 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-З5, Раушская наб., д. 4/5