Элекстростатический зонд
Патент 661349
Авторы
Классы МПК
Элекстростатический зонд
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕг
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
< 661349
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.12.7? (21) 2585560/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) Я К 2
G0l R 1/06
Государстаенный кемнтет
СССР по делам нэобретеннй н открытнй
Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17
Дата опубликования описания 15.05.79 (53) УДК 621.319. .74 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. М. Рушайло, А. Б. Ватажин и И. С. Эпштейн (71) Заявитель . (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ЗОНД
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при производстве и эксплуатации самолетов в качестве регистрирующего элемента в системе ранней диагностики неисправностей двигателя.
Известен электростатический зонд для регистрации заряженных частиц в газодинамическом потоке, состоящий из чувствительного элемента, усилительной и регистрирующей аппаратуры (1) .
Недостатками этого зонда являются низкая чувствительность, небольшая разрешающая способность, незащищенность от внешних помех. Кроме того, зонд не позволяет регистрировать незаряженные частицы.
Наиболее близок к предложенному по технической сущности электростатический зонд для регистрации частиц в газовом потоке, содержащий соосные измерительный электрод и экран с щелевыми отверстиями (2).
Этот зонд не позволяет регистрировать незаряженные частицы.
Цель изобретения — обеспечение регистрации незаряженных металлических частиц.
Эта цель достигается тем, что зонд снабжен подзарядным устройством, выполнен5 ным в виде соосного экрану «беличьего» колеса, торцовые кольца которого связаны между собой заземленными пластинами-ребрами, между которыми размещены изолированные высоковольтные электроды. Подза рядное устройство установлено так, что ребра расположены против щелей в экране, причем толщина ребер меньше ширины щелей.
C целью упрощения регулирования характеристик зонда, в частности чувствительности и разрешающей способности, измерительный электрод и экран выполнены с коническими рабочими поверхностями с одинаковым углом конусности и установлены с возможностью перемещения друг относительно друга.
На чертеже показан предложенный зонд в разрезе.
Зонд состоит из чувствительного элемента 1, керамического изолятора 2, основания
661349
О О
О о о О о о цИИ И ПИ Заказ 2432 40 Тираж 1089 Подписное
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
1 .ЫЪЬФьйй ЙЪИЙЙ! I
3, электростатического экрана 4, заряжающего экрана 5, высоковольтного керамического изолятора (электрета) 6, высоковольтного заряжающего электрода 7.
Устройство работает следующим образом.
Зонд устанавливают перпендикулярно набегающему потоку с частицами. Конструкция зонда такова, что часть набегающих частиц беспрепятственно проходит мимо заряжающего 5 и электростатического 4 экра-, нов на чувствительный элемент после отражения OT поверхности ребер заряжающего экрана.
Частицы, несущие достаточный электрический заряд и проходящие через щель экрана 4, не коснувшись экрана 5, регистрируются чувствительным элементом 1, подключенным к усилительной и регистрирующей аппаратуре. Эксперимент показал, что из общего потока заряженных частиц, проходящих через сечение, равное сечению чувствительного элемента, зонд регистрирует
20% частиц, остальные отдают свой заряд экранам 4 и 5. Толщина экрана 4 больше ширины щели, что позволяет улучшить защиту чувствительного элемента от воздействия внешних электрических полей. Смещением экрана 4 по резьбе основания 3 за счет конусности можно изменять зазор между экраном и чувствительным элементом от 1 до О,lмм,,что примерно на порядок " изменяет чувствительность и разрешающую способность зонда. Зо
Незаряженные или слабозаряженные металлические частицы, попадающие беспрепятственно на чувствительный элемент, не регистрируются. Лишь после подачи высо- . кого (0,5 — 2 кВ) напряжения на заряжающий электрод 7 незаряженные металлические частицы, коснувшись ребер заземленного заряжающего экрана 5, приобретают благодаря наличию на поверхности этих ребер электрического поля (- 10 кВ/см) электрический заряд q, величина которого может 40 быть оценена по формуле
= ©ЦДг/1
Здесь и — заряд (К);
U — подводимый к электроду 7 потенциал (кВ);
d — размер частицы (см). ! — характерное расстояние между элек.родом 7" и экраном 5 (см); а — коэффициент.
Как показали испытания, из общего потока частиц, проходBIuè через сечение, равное сечению чувствительного элемента, после отражения от экрана 5 на чувствительный элемент попадает -6% часTIIH., т. е. достаточно большое их число. Тарировками оыло найдено, что коэффициент a = 2 ° 0 (К кВ см), Таким образом, предлагаемый элекгростатический зонд для регистрации частиц в газодинамическом потоке позволяет регистрировать незаряженные металлические частицы и регулировать чувствительность и разрешающую способность зонда. формула изобретения
1. Электростатический зонд для регистрации частиц в газовом потоке, содержапгий соосные измерительный электрод и экра и с щелевыми отверстиями, отличающийся тем что, с целью регистрации незаряженных металлических частиц, он снабжен подзарядным устройством, выполненным в виде соосного экрану «беличьего» колеса, торцовые кольца которого связаны между собой заземленными пластинами-ребрами, между которыми размещены изолированные высоковольтные электроды, и установленным так, что ребра расположены против щелей в экране, причем толщина ребер меньше ширины щелей.
2. Зонд по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулирования cro характеристик, измерительный электрод и экран выполнены с коническими рабочими поверхностями с,одинаковым углом конусности и установлены с возможностью перемещения друг относительно друга.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Instrumentation for Airbreathing Propulsion», 1974, № 4, рр. 515 — 529.
2. Заявка № 2372453/25, кл. G 01 R 19/00, 10.06.73, йо которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.