Способ измерения диэлектрическойпроницаемости жидких диэлектриков

о 834489

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Х АВТОРСКОМУ СВИДИЗЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву,G р1) м. к.

G 01 N 27/22 (22) Заявлено 26,11.79 (21) 2846720/18-25 с присоединением заявки ИоГосударственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300581, б оллетень Ио20

Дата опубликования описания 300581

453) "Д" 551 508 7 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Иркутский политехнический институт (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЖТРИЧЕСКОЙ

ПРОНИЦАЕМОСТИ ЖИДКИМИ ДИЭЛЕКТРИКОВ

2 напряжениях не выше 10 кВ, что не позволяет .применить его для измерения диэлектрической проницаемости диэлектриков в рабочих условиях.

Цель изобретения - измерение с высокой точностью диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков при высоких напряжениях.

Указанная цель достигается тем, что в способе, заключающимся в помещении диэлектрика между электродами конденсатора, к которым приложено переменное напряжение, последнее падают на электролюминесцентный конденсатор без диэлектрика и фиксируют уровень яркости фотоприемником, устанавливают напряжение до того же уровня яркости при.помещении диэлектрика и искомый параметр определяют по отношению напряжений.

Электролюминесцентный конденсатор представляет собой два параллельных электрода, один из которых металлический, а вторым является стеклянная пластина, покрытая прозрачным проводящим слоем, с нанесением на него слоя электролюминофора. При приложе. нии переменного напряжения (V) к электродам электролюминафор начинает светиться; причем уровень яркости В

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к диэлектрометрии и может быть использовано для из1 мерения диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков.

Известны способы измерения диэлектрической проницаемости, основанных на измерении емкости конденсатора, в котором в качестве диэлектрика использовано исследуемое вещество (1).

Известные способы не позволяют измерять диэлектрическую проницаемость при напряжениях выше 10 кВ, что бывает недостаточно в случае исследования диэлектриков, работающих при бо- 15 лее высоких напряжениях. Емкость исследуемого образца должна быть не менее 50 нФ, чтобы обеспечить необходимую чувствительность существующих измерительных схем. 20

Наиболее близким к предлагаеМому является .способ измерения диэлектрической проницаемости, заключающийся в помещении исследуемого диэлектрика между электродами конденсатора, к ко 25 торым приложено переменное напряжение (2).

Однако известным способом можно проводить измерение диэлектрической проницаемости на частотах 50 Рц при 30

A ..Н. Шапошников и Л.И. Тат арников а

° (l

> I

1 t

834489

Формула изобретения Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 зависит от величины приложенного напряжения и расстояния между электродами к регистрируется фотоприемником.

Зависимость от U имеет вид В- Un, п изменяется s пределах 2 — 10.

Способ осуществляется следующим образом.

На конденсатор без исследуемого, диэлектрика подается переменное напряжение 04 и по фотоприемнику отмечается уровень яркости при определенном межэлектродном расстоянии. Затем при том же межэлектродном расстоянии промежуток между электродами заполняют исследуемым диэлектриком и, пода,вая напряжение U<, добиваются того же уровня светимости на фотоприемнике.

В первом случае конденсатор можно представить как два последовательно соединенных конденсатора емкость самой ячейкиу емкость промежутка с воздухом.

Общее напряжение U равно сумме натяжений на ячейке UII к на проме жутке, заполченном воздухом UII.

Во втором случае С » »емкость самой ячейки, Cx - емкость промежутка

d жидким диэлектриком.

Общее напряжение равно .0 09 + Цхр где Ux — напряжение на промажутке ежду ячейкой и подвижным электродом, заполненным исследуемым диэлектриком, Для однородного поля емкость плоского конденсатора определяется

С = — ) С

1 и

01 U где С вЂ” емкость конденсатора без

1 образца)

С - емкость конденсатора с исследуемым диэлектриком;

Q - заряд конденсатора.

Равенство зарядов обусловлено равенством токов в первом и втором случаях2 с cg с9 сх с„=. s с =

С9+С, 1 С +С

Учитывая„ что

E„Sj, Ex S с = р с„= — i с„.= —.

4ХЙ 4Уй д 4Ж где Еа,Е„,Е -диэлектрические проницаемости воздуха элект- . ролюминесцентного слоя и исследуемого диэлектрика соответственноу

S S> -площадь электрода и электролюминесцентного слоя, причем S = S„

dÄ, d -толщина электролюминесцентного слоя и расстояние между металлическим электродом и этим слоем, причем dn (< d, .:, BHHHGH Заказ 4058/65 получим- С

Е = ---ю

С так как С = ---,С = —, то

Q Q

Я Ug + Uy

Е х о

Таким образом, диэлектрическую

1гроницаемость исследуемого образца определяют, зная напряжение на кон« денсаторе без диэлектрика и с диэлек 0

Погрешность измерения с учетом погрешности сравнения световых потоков может быть выражена

ЬЕд 53< дЯ 1 ьВ

Ug II В

Для измерений в диапазоне 15 кВ погрешность способа определяется классом точности измерительного трансформатора к не превышает 0,1%. При U выше 15 кВ погрешность не превышает 20 0,5Ъ.

Использование предлагаемого способа измерения диэлектрической проницаемости (Е) обеспечивает следующие преимущества: возможность измерения.

Е жидких диэлектриков при высоких напряжениях, что позволит проводить исследования диэлектриков в их рабочих условиях. Причем, верхний предел. напряжений практически не ограничен, емкость исследуемого образца может быть снижена до 1-2, погрешность из мерения Е в диапазоне напряжений до

15 кВ не превышает 0,1%,имеется возможность снять зависимость Е от напряженности электрического поля в широком диапазоне напряжений.

40 Способ измерения диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков, заключающийся в помещении исследуемого диэлектрика между электродамк конденсатора, к которым приложено пере- менное напряжение, о т л и ч а ю— щ и и с..я тем, .что, с целью повышения точности измзрения прк высоких напряжениях, переменное напряжение подают на электролюминесцентный кон40..денсатор без диэлектрика и фиксируют уровень яркости фотоприемником, устанавливают напряжение до того же уровня яркости при помзщении диэлектрика и искомяй параметр определяют

IIo oTHo HHIo напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Эме Ф. Диэлектрические измере60 ния, М., Химия 1967, с. 18-40.

2. Надь Ш.Б. Диэлектрометркя, М., Энергия, 1976, с. 23 (прототип).

Тираж 907 Подписное