Измерительный конденсатор

Измерительный конденсатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о1> 661622

Bг - -Б Й< ggp(g>pggg (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Эаявлеио010776 (21) 2378674/18-21 (51)М. Кл.

Н 01 8 5/16 (3 01 R 27/26 с присоединением заявки Ì9— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 319. .43 (088.8) Опубликовано 050579. >одлетень мо17

Дата опубликования описания 050579

k (72) Автор изобретения

A. A. Потапов (аявитель

Сибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (54) ИЗРЛЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНДЕНСАТОР

Изобретение относится к измери= тельной технике, а именно к области измерения диэлектрической проницаеМОсти (Я ) пОлярных и неполяречых жиэдкостей в диапазоне частот до

10 Ец.

Известен измерительный конденсатор для измерения диэлектрической проницаемости жидкого топлива в баке (1)., Однако этот конденсатор не пригоден для абсолютных измерений т. е. для измерений по определению единицы физической величины.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению являет я измерительный конденсатор, преимущественно для измерения жидких диэлектриков, содержащий полый цилиндрический корпус и коаксиальный внутренний электрод (2).

Недостатком этого конденсатора является недостаточно высокая точность измерения.

С целью повышения точности измерения, известный измерительный кон денсатор, преимущественно для измерения жидких диэлектриков, содержащий полый цилиндрический корпус и коаксиальный внутренний электрод, ;

1 введены дополнительно коаксиальный н компенсирующие электроды, причем соотношение длины между внутренним и допонительным электродами составляет 1:5, а компенсирующий электрод расположен между упомянутыми коаксиальными электродами с возможностью его перемешения,-,.

На фигуре 1 представлен иэмерителЬный конденсатор.

На фигуре 2 представлена функциональная схема для измерения параметров жидких диэлектриков с помощьв измерительного койденсатора.

Измерительный конденсатор содержит

ПОЛЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ КОРПУС 1, КОаксиальный внутренний эле трод 2, дополнительныи коаксиальный электрод

3,компенсирующий электрод 4, элек- . трические выводы 5, изоляторы 6 и катушку электромагнита 7.

Электроды 2 и 3 выполнены с отношением длин 1:5. Крепления электродов (выводы 5 и изоляторы 6)вы полнены идентичными и из одинаковых материалов так, чтобы удовлетворять требованию равенства краевых

Et монтажных емкОстей, Полыи корпус 1 вместе с компенсирующим электродом 4 образуют по

661622 отношению к неподвижным электродам

2 общую обкладку конденсатора. Положение электрода 4 внутри корпуса

1 может задаваться извне, например, с помощью электромагнита. На фиг. 1 показана подвижная катушка 7, с помощно которой можно перемещать электрод 4, выполненный из магнитного материала и покрытый проводящим диамагнитным материалом.

Таким образом, в предлагаемом измерительном конденсаторе краевые 10 емкости двух конденсаторов, образованных компенсирующим подвижным 4 и неподвижными .электродами 2 и 3 равны, их монтажные емкости выравниваются, а отношение рабочих емкос- 15

reA можно изменять в широких прделах изменяя отношение длин между подвиж-. ным и неподвижными электродами.

Такая конструкция реализует метод измерения диэлектрической прони- 20 цаемости жидких диэлектриков, основанный на сравнении емкостей идентичных конденсаторов с различными длинами 6„ и 6, и позволяет осуществлять абсолютные измерения диэлектрической проницаемости Я (т. е. измерения по определению единицы физической величины).

Процесс измерения Е жидкостей (фиг. 3) сводится к измерению емкостей измерительного конденсатора С

О4 и Со, образованных внутренними электродами 2 по отношению к корпусу 1 до заполнения ее исследуемой жидкостью, и затем к измерению емкостей С и С заполненного конЕ Е денсатора, соответственно. Расчет величины („ осуществляется по формуле:

С - С

Е

E (2) .

С01 СО2

Анализ источников погрешностей измерения Я жидкостей показывает, что погрешность измерения Е зависит только от точности выравнивания краевых и монтажных емкостей. Выравнивание монтажных емкостей осуществля ется в следующем порядке:

1. Устанавливают приблизительно среднее положение электрода 4 и с помощью подстрочечного конденсатора

8 выравнивают емкости измеритЮ ьнОго конденсатора Со и Со2 . Индикатором равенства емкостей является измеритель емкостей 9 (фиг. 2), к которому сравниваемые емкости подключают- 55 ся.с помощью ключа.

2. Заливают измерительный конденсатор жидкостью с диэлектрической проницаемостью 8 и повторяют операцию сравнения емкостей С „ и С измерительного конденсатора.

3. В случае отклонения .от равенства С - С 2 изменяют отношение ра" бочих емкостей С 4 и С 2 изменением положения электрода 4, компенсируют изменение емкости измерительного конденсатора изменением подстроечного конденсатора 8, а затем повторяют операции, описанные в пунктах 1 и 2.

И так до тех пор, пока равенство сравниваемых емкостей измерительного конденсатора не нарушается от введения в него жидкости.

Процедуру сравнивания емкостей измерительного конденсатора выполняют при наладке ячейки или при контрольной проверке.

Диэлектрическую проницаемость E полярных и неполярных жидкостей измеряют при выполнении неравенства

Cp„k С02

Величина соотношения емкостей

Со и Со, которая изменяется изменением длин 84 и 6<,определяется размером E и диапазоном измерения применяемого измерителя емкости.

С применением современных измери телей емкостей симметричные ветви измерительного конденсатора могут быть выравнены с погрешностью до

10 пф при рабочих емкостях 104

1000 пф. При этом методическая погрешность измерения определяется погреш ностью измерения емкостей Сб4, CO i

Ce„ i C E2

Время измерения с сводится ко времени измерения емкостей конденсатора до и после введения исследуе- мой жидкости.

Погрешность измерения f с применением данного измерительного конденсатора получается не менее, чем на порядок меньше по сравнению с погрешностью, достигаемой на известных конструкциях..

Предлагаемая конструкция позволяет упростить измерения и тангенса угла потерь полярных и неполярных жидкостей.

Формула изобретения

Измерительный конденсатор, преимущественно для измерения параметров жидких диэлектриков, содержащий полый цилиндрический .корпус и коаксиальный внутренний электрод, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьиаения точности измерения, он со" держит дополнительный коаксиальный и компенсирующий электроды, причем, соотношение длин между внутренним и дополнительным электродами coc àâëÿет 1 15, а компенсирующий электрод расположен между упомянутыми коаксиальными электродами с возможностью

ЕГО ПЕРЕМЕ11)ЕНИЯ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3864609, кл. 317-249, 1974.

2. Эме Ф. Диэлектрические измерений, М., Химия, 1976, с. 55.

661622

Фиг.1

ФиаР

Составитель В. Евпаков

Р акто В . Л кин Тех е 3.Фанта Ко екто A. Власенко

3аказ 2489I5$- Тираж 922 Подписное.

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра скан наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнан, 4