Способ измерения времени релаксации заряда

 

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ РЕЛАКСАЦИИ ЗАРЯДА, согласно которому подают напряжение на электроды, между которыми помещают проводящий шар, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения , измеряют времядвижения проводящего шара до положения зависания. а время релаксации заряда t определяют по формуле Trk-t , где t - время движения шара до положения зависания; |-лe E -(/еп (т-|7Гг р), г - радиус шара; m - его масса; f плотность среды; Енапряженность поля; ускорение свободного падеg (Л ния; Е абсолютная диэлектрическая проницаемость среды. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что напр.чженность поля изменяют от минимального значения , при котором сохраняется закон Ома, до предпробивного. 4ib СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1145307

4(З1) С О1 R 29/24

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 Ji 9E. 2 Е2 а= /е

"-т"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3644071/24-21 (22) 20.09.83 (46) 15.03.85. Бюл. N 10 (72) И.И. Берил, М.К. Болога и И.А. Кожухарь (71) Институт прикладной физики

АН МССР (53) 621 317.7(088.8)

Ф (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 970272, кл. С 01 Н, 29/12, 05. 02. 81.

2. Мяздриков О.А. и др. Электро измерительные приборы с жидкостными чувствительными элементами. Л., "Энергия", 1980, с. 51-56; рис. 8,9 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ БРЕМЕНИ

РЕЛАКСАЦИИ ЗАРЯДА, согласно которому подают напряжение на электроды, между которыми помещают проводящий шар, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, измеряют время движения проводящего шара до положения зависания, а время релаксации заряда Ф определяют по формуле где t — время движения шара до положения зависания;

r — радиус шара;

m — его масса; — плотность среды;

Š— напряженность поля;

g — ускорение свободного падения;

Š— абсолютная диэлектрическая проницаемость среды.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что напряженность поля изменяют от минимального значения, при котором сохраняется закон Ома, до предпробивного.

4 1145

Изобретение относится к способам измерений электрических величин и может быть использовано в научных исследованиях для измерения времени релаксации свободного заряда диэлектрических жидкостей, эмульсий и суспензий, находящихся под действием электрического поля высокой . напряженности.

Время релаксации свободного за- 10 ряда i = C/ 6 (1) (б — диэлектрическая проницаемость, 4 — провоцимость среды) является физической величиной,.определяющей многие аспекты поведения диэлектрических дисперс- 1 ных систем в электрическом поле, таких как электроконвекция, теплообмен, разрушение эмульсий, напорные характеристики ЭГД насосов и т.д.

Известен способ измерения време- . ни релаксации заряда, основанный на построении разрядной кривой по точ" кам, характеризующим электростати,ческий заряд вещества в определенные промежутки времени (1J.

Недостатки его — трудоемкость и низкая точность.

Наиболее близким техническим ре-. шением к изобретению является cпо» соб измерения времени релаксации заря да, согласно которому подают напряжение на электроды, между которыми помещают проводящий шар, измеряют напряжение его отрыва от нижнего электрода, определяют диэлектрическую проницаемость и проводимость среды, а затем время релаксации заряда P2). где

r — радиус шара;

m — его масса; — плотность среды;

20 Š— напряженность поля;

g — ускорение свободного падения; — абсолютная диэлектрическая проницаемость среды;

25 Кроме того, напряженность поля изменяют от минимального значения, при котором сохраняется закон Ома, до предпробивного.

На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит прозрачную кювету t, неподвижный электрод 2 и подвижный электрод 3, подключенные к источнику 4 высокого напряжения, между которыми помещен проводящий шар 5, источник, света б и оптически, связанным с ним фотоэлемент

7, соединенный с подключенными к

40 источнику 4 высокого напряжения блоком 8 измерения времени.

Способ осуществляется следующим образом.

Исследуемая среда заливается в

45 кювету 1, между электродами создается электрическое поле высокой напряженности. Верхний электрод— подвижный, касающийся поверхности жидкости. Доливая жидкость в кюве50 ту, добиваются того, чтобы проводящий шар 5 при движении от нижнего электрода к верхнему под действием поля зависал вблизи подвижного электрода, не доходя до него. При

$$ этом визуально фиксируют положение зависания проводящего шара и настраивают луч источника света на это положение шара. Затем выключают выНедостатки известного способа— низкая точность, так как для определения времени релаксации заряда необходимо измерение двух величин ($ и b) на двух установках, что удваивает погрешность измерений, а также узкие функциональные возможности, обусловленные невозмож-. ностью измерений времени релаксации при различных значениях напряженности полФ, поскольку при фиксированных межэлектродном расстоянии и размере проводящего шара напряжение отрыва его от электрода неизменно.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу" измерения

ЗО7 2 времени релаксации заряда, согласно " которому подают напряжение на элект роды, между которыми помещают проводящий шар, измеряют время движения проводящего шара до положения зависания, а время релаксации заряда определяют по формуле

t — время движения шара до положения зависания.

1145307

Составитель Е. Плужникова

Редактор М.,Циткина . Техред M.Kóýüìà Корректор А. Тяско

Заказ 1166/34 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сокое напряжение и, после того как шар опустится на нижний электрод, включают одновременно высокое напряжение и блок 8 измерения времени, выключение которого происходит при зависании шара в межэлектродном пространстве с помощью фотоэлемента 7.

Измерив время движения шара от нижнего электрода до положения зависания, время релаксации заряда определяют по формуле (1). При измерении Т величины m, r и Е считаются известными, т.е. коэффициент пропорциональности К в зависимости

Г= К t известен, поэтому, измеряя время движения шара в среде, тем самым измеряют время релаксации заряда.

Напряженность поля можно изменить от минимального значения, при котором начинаются отклонения от закона

Ома в вольтамперной характеристике жидких диэлектрических сред. Отклонение от закона Ома, например, для трансформаторного масла с пробивной прочностью 30 кВ/см начинаются при напряженности 0,5 кВ/см.

Верхний предел — предпробивная напряженность поля в диэлектрических жидкостях, таких как фреон, транс10 форматорное масло и т.д. — зависит

I от степени очистки жидкости. Например, для очищенного трансформаторного масла он изменяется от 30 до

100 и более кВ/см.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет более точно измерять время релаксации свободного заряда в жидкой диэлектрической среде, находящейся под действием электрического поля при различных значениях напряженности поля.