Устройство для измерения плотностизаряда статического электричества

Устройство для измерения плотностизаряда статического электричества

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Социапистнчесинк

Республик

< >834527

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву

I (22) Заявлено 18 05 77(23) 2487872/18-2 (51)М. Кл.

5 01% 5/28

6 01R 29/12 с присоединением заявки М

Гееударстееиаыб кемнтет

СССР де делам азебретевий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 30.05.81 (53) УДК621.317..7 (088.8) > ос и р р и Государственный проектно-изыскательский и научйо-"" исследовательский институт гражданской авиации Аэропроект (7! ) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТН ОСТИ

ЗАРЯДА СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализации контроля статического электричества в движу шейся жидкости, в частности в нефтепродуктах, прокачиваемых через трубо5 провод.

Известно устройство для измерения электростатических зарядов, содержащее датчик электрического поля, выполненный

10 в виде роторного модулятора, усилитель, « установленный на выходе датчика, систему индикации знака заряда, осушеств ленную на основе высококачественного генератора, выход которого через фильтр подключен ко входу усилителя (1).

Недостатками известного устройства являются значительная сложность и низкая эксплуатационная на дежность.

Наиболее близким техническим решением а к предлагаемому является устройство для измерения плотности заряда статического электричества, содержащее, в частности, неподвижный и подвижный электроды, электромагнитный вибратор, сердечник которого. жестко связан с приводным штоком подвижного электрода, металлический экран, установленный с внешней стороны подвижйого электрода и соединенный с шиной нулевого потенциала, блок регистрации (21.

Указанное устройство характеризуется удовлетворительными техническими показателями при использовании его для локальных измерений неоднородных электрических полей, создаваемых стационарными обьектами с малыми размерами. Однако в случае применения известного устройства для контроля статического электричества в движущейся жидкости точность измерения оказывается невысокой.

Цель изобретения - повышение точности измерения при контроле статического электричества в движущейся жидкости.

Поставленная пель достигается тем, что в устройстве для измерения плотности заряда статического электричества, содержащее неподвижный и подвижный элект27 ф ственно количество заряда статического электричества в нем.

При этом через резистор 17 к измерительным электродам подтекает ток инцуцированных на них зарядов. Во время отрицательной полуволны приложенного напряжения ток через обмотку электромагнита 11 не протекает, поскольку диод 13 в данный интервал времени закрыт. В этом случае пружина 12 возврата перепвигает шток 15 в исходное положение промежуток между электродами 1 и 2 уменьшается, обьем жидкости межпу электродами и количество заряда статического электричества снижаются, а часть индуцироввнных на электродах зарядов освобождается. При этом через резистор 17 протеквет ток в обратном направлении.

Благодаря наличию экранов 3 и 4 на измерительных электродах 1 и 2 индуци-. руются заряды только от заряпа статического электричества жидкости, находящейся между электродами. Если электрома нит 11 питается током, изменяющимся по синусоидальному захоцу, то при соответствующем выборе пружины 12 возврата расстояние межцу электродами 1 и 2

° относительно среднего расстояния d изменяется по синусоипальному закону с амплитудой колебаний d . Иными словами, расстояние межцу электродами l и 2 в любой момент времени равно

3 8348 роды, электромагнитный вибратор, сердечник которого жестко связан с приводным штоком подвижного электрода, метал лйческий экран, установленный с внешней стороны подвижного электрода и соединенный с шиной нулевого потенциала, блок регистрации, введен дополнительный металлический экран, размещенный на внешней стороне непопвижного электрода и подключенный" к шине нулевого потен- 10 циалв, оба электрода снабжены отверстиями и соединены друг с пругом, а входной элемент блока регистрации выполнен

1 ,в виде нагрузочного резистора, подключенного одним выводом к электроду, 15 в другим выводом - к шине нулевого потенциала.

Н =б+(Рс вы

Я = РВ(б+Уь1п u)t), 0= 47 =Яд 603% COSLOt

На чертеже показан общий вид предлагаемого устройства для измерения плот20 ности заряда статического электричества жидкости, проквчиввемой по трубопроводу, разрез.

В состав устройства вхопят измерительные электроды 1,2 с металлическими

25 экранами 3;4, изолированными от электродов изоляционными прокладками 5, 6, Электроды 1,2 соединены межпу собой приводом 7, который выведен из трубопровода 8 через проходной изолятор 9..

Экраны 3 и 4 закреплены с помощью провода 10. Устройство также содержит вибратор, состоящий из электромагнита

11 и пружины 12 возврата. Питание обмотки электромагнита 11 осуществляется

35 переменным нвпряжением через диоп 13.

Электромагнит 11 отделен от жидкости неферромагнитным герметизирующим экраном 14.

Приводной шток 15 подвижного электрс40 да 1 в своей хвостовой части является сердечником электромагнита 1 1, Устройство смонтировано на фланце 16. Выходной сигнвл выделяется на нагрузочном

45 резисторе 17 блока регистрации.

Работа устройства осуществляется слецуюшим образом.

Протекающая по трубопровопу 8 наэлектризованная жидкость движется и в про50 межутке между измерительными электр дами 1 и 2. При протекании через обмотку электромагнита 11 электрического тока во время положительной полуволны приложенного назначения шток 15 подвиж- ного электроца 1 вытягивается в элеКтромагнит, промежуток межцу электродами . возрастает, увеличивается обьем жидкости в межэлектропном промежутке и соответгде t — время

Ш -. уГловая частота.

Аналогичным образом изменяется ко- личество заряда жидкости, находящейся г между электродами, а следовательно, и индуцированный на них заряд Q где 5 — площадь измерительных электродов lи2, - плотность заряда статического электричества жидкости.

Протекающий во вхопной цепи блока регистрации переменный ток соответствует

Нв нагрузочном регистре 17 с сопротивлениемЯ выделяется падение напряжения

Ц, пля которого справедливо

Это напряжение, квк слепует из формулы, прямо пропорционально плотности

Тираж 732 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 8Э48 заряда статического электричества жидкос ти, дпя измерения которой и предназначено предлагаемое устройство.

Рассмотренная конструкция устройства для измерения плотности заряда статического электричества в движущейся жидкости . не требует прецварительиой грвдуировки при известных параметрах, определяющих

ere чувствительность. При неизменности названных параметров погрешность изме- 10 рения определяется в основном краевыми эффекгами, которые при небольшом зазоре между электродами 1 и 2 не могуг сильно сказываться на результатах измерений. 35

В миниатюрном исполнении устройство можвт монтироввться в тех точках, где необходим непрерывный контроль плотности aapsaa статического электричества движущейся жидкости, например на гопливозапрввшиках самолетов, автоматизированных пунктах налива железнсг дорожных цистерн светлыми нефтепродуктами и г.п. Постоянный контроль плотности заряда статического электричества обеспечивает закачкулегковоспламеняющихся жидкосгей с оптимальной скоростью, исключающей воэможность возникновения пЬжаров в результате разрядов статического электричества. Ю

ВНИИПИ Заказ 4094/54

27 4

Формула изобретени я

Устройство для измерения плотности заряда статического электричества, содержащее неподвижный и подвижный электроды, электромажйтиый вибратор, сердечник которого жестко связан с приводным штоком подвижного электрода, металлический экран, установленный íà внешней стороне подвижного электрода и соединенный с шиной нулевого потенциала, блок регистрации, о т л и ч а ю ш е е с я тем,.что, с целью повышения точности измерения при контроле сгатического электричества в движущейся жидкости, в него введен дополнительный металли-. ческий экран, размешенный на внешней стороне неподвижного электрода и подключенный к шине нулевого потенциала, обв электрода снабжены отверс1иями и соединены друг с другом, в входной элемент блока регистрации выполнен в виде нагрузочного резистора, подключенного одним выводом к электроду, а другим выводом - к шине нулевого потенциала.

Источники ичформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

M 200664, кл. 501 Р 29/12, 1965.

2. Патент C1OA M 3611127, кл. 324-72, 1968.