Способ измерения диэлектрической проницаемости

О П И (А "Н И - Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ 243734

Ооюа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.11.1966 (№ 1053564/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 21е, 36/10

МПК G 01г

УДК 621.317.335.3(088.8) Комитет по делаМ иаобретений и открытий пои Совете Министров

СССР

Опубликовано 14.Ч.1969. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 1.Х.1969

Авторы изобретения

Ф. Я. Изаков и Б. В. Зайцев

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ

ОТДЕЛЬНЫХ ГРАНУЛ электродом, Показание весов при этом равно нулю. После подачи напряжения поворотом рычага управления стрелкой торсионных вссов 5 увеличивают натяжение нити 4.

В момент равенства сил электрического поля силе тяжести гранула отрывается, при этом сразу же регистрируется по торсионным весам

5 величина действующей силы.

Для определения диэлектрической проницаемости в первую очередь определяется величина силы, действующей на гранулу 9, находящуюся на заземленном электроде 1 в поле коронного разряда. Эту силу определяюг по формуле

15 где Р,—

Е

b — ширина гранулы .

ЗО

Изобретение относится к области электрических измерений, а точнее к измерению диэлектрической проницаемости гранул.

Известны способы измерения диэлектрической проницаемости отдельных гранул путем сравнения моментов, действующих на помещенные в однородное электрическое поле измеряемую и эталонную гранулы.

Эти способы не позволяют измерять диэлектрическую проницаемость сферических гранул.

По предлагаемому способу сравнивают электрические силы, действующие на помещенные в поле коронного разряда измеряемую и эталонную гранулы в момент отрыва их от заземленного электрода.

На чертеже представлено устройсгво, реализующее описываемый способ, Устройство содержит заземленный электрод

1, покрытый полихлорвиниловой пленкой 2, коронирующие проводники 3, элементарную нить 4, торсионные весы 5, основание со стойкой б, регулировочный винт 7, источник 8 высокого напряжения.

Подлежащая измерению в гранула 9 приклеивается к концу элементарной нити 4. Полихлорвиниловая пленка 2 применена для увеличения действующей силы и лучшего сохранения заряда на грануле 9. Силу, действующую на гранулу 9, определяют следующим образом. Гранула, .подвешенная на нити 4, доводится до соприкосновения с заземленным сила воздействия электричеекогс поля на заряженную гранулу; сила взаимодействия между зарядом и заземленной плоскостью; напряженность электрического поля на поверхности заземленного электрода; величина заряда; расстояние от центра заряда до поверхности заземленного электрода

b — при отсутствии изоляции, 4

243734 (2) 5

1 — Ф,(К) и

Кфи — Ф1 (К) (8) 40

Гранула 9 располагается на заземленном электроде 1 длинной осью поперек поля. Для этого случая заряд гранулы в поле где а — длина гранулы;

b — ширина гранулы;

Кф — диэлектрический коэффициент формы, зависящий от диэлектрической проницаемости и соотношения осей гранулы;

p (R) — показатель разрядки, зависящий главным образом от конкретного сопротивления гранулы, находящейся на плоскости.

Так как объемное удельное сопротивление полихлорвиниловой пленки 2 больше сопротивления гранулы в 106 раз, то для практических расчетов показатель разрядки п,(R) принимаем равным единице.

Учитывая это и подставляя значения Q и о в формулу (1), получим

Е аЬ + Е а б- (3)

4Кф 4к„(b + 4 )гК2 где е„— диэлектрическая проницаемость полихлорвиниловой пленки; б — толщина полихлорвиниловой пленки.

Силу электрического поля (F), действующую на частицу, можно определить с помощью тороионных весов, как разницу между показаниями весов в момент отрыва гранулы от заземленного электрода при наличии электрического поля (F.) и без него (р).

F =F„— Р, (4) где F„— показания весов при отрыве гранулы от заземленного электрода при наличии электрического поля; р — вес частицы.

В уравнении (3) напряженность поля на поверхности заземленного электрода неизвестна.

Для ее исключения бралась гранула с известной диэлектрической проницаемостью и определялась сила, действующая в электрическом поле на эталонную гранулу. 3а эталон принимают металлический шарик или эллипсоид, диэлектрическая проницаемость которых равна

Поделив равенство, полученное для исследуемой гранулы по уравнению (3), на равенство, полученное для эталонной гранулы, rl0лучим аb а„б„

2 2 ии+

Р„К1 . (Ьи + 4 ) Кф„ (5) э а, b, 4> гп (Ьэ + 4г) Кф

10 где и, э — индексы соответственно для исследуемой и эталонной границы.

В выражении (5) содержится только одна неизвестная величина Кф„.

Воспользуемся формулой

К- 1+ (— 1) Фi(К) (6) ф=

Э г где е — диэлектрическая проницаемос гь;

Ф (К) — коэффициент деполяризации.

20 Для удлиненных эллипсоидальных частиц, расположенных в электрическом поле длинной осью поперек поля, коэффициент деполяризации можно определить по формуле

25 ф (К) К 1 а 1 К (7) г0 — к) к г — „—; где К вЂ” коэффициент сферичности, равный отношению малой оси эллипсоида к большой.

30 Из формулы (6) ясно, что для металлов, имеющих диэлектрическую проницаемость

, Кф — — Ф1(К).

Определив по выражению (5) коэффициент формы для исследуемого эллипсоида, по ра35 венству (6) определяем его диэлектрическую проницаемость

Предмет изобретения

Способ измерения диэлектрической проницаемости отдельных гранул путем подвешивания на элементарной нити в электрическом по45 ле, отличающийся тем, что, с целью возможности измерения диэлектрической проницаемости сферических гранул, сравнивают электрические силы, действующие на помещенные в поле коронного разряда измеряемую и эталон50 ную гранулы в момент отрыва их от заземленного электрода.

243734

Составитель С. С. Лукинскаа

Техред Т. П. Курилко Корректор С. М. Сигая

Редактор Гофман

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2418/8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4