Пояс роговского

 

1. ПОЯС РОГОВСКОГО, содержащий тороидальный сердечник с размещенной на нем катушкой, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона оперативного регулирования чувствительности пояса, тороидальньй сердечник выполнен полым и заполнен жидкой средой и снабжен устройством, обеспечивающим замену жидкости. 2. Пояс Роговского по п. 1, о тличающийся тем, что, с целью повьвпения чувствительности, жидкость выбирают с величинами диэлектрической € и магнитной /и, относительных проницаемостей в соотношении fjL i. 3. Пояс Роговского по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения чувствительности, жидкость выбирают с величинами диэлектрической Е и магнитной относительных проницаемостей в соотношении Е .8 NP u fO ЭО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5П 4 01 R 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.!

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 2997848/18-21 (22) 24.10.80 (46) 07.06.83. Бюл. М 21 (72) A.И. Герасимов и E.Г. Дубинов (53) 621.3.083.72(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 651429, кл. Н 01 J 39/00, 1977.

2. Разин Г,И. и Шелкин A.Ï. Бесконтактное измерение электрических токов.-M., Атомиздат, 1974, с. 31-34. (54)(57) 1. ПОЯС РОГОВСКОГО, содержащий тороидальный сердечник с размещенной на нем катушкой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона оперативного регулирования чувствительности пояса, тороидальный сердечник выполнен по.ЯО, 280 А лым и заполнен жидкой средой и снабжен устройством, обеспечивающим замену жидкости.

2. Пояс Роговского по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, жидкость выбирают с величинами диэлектрической f и магнитной р-относительных проницаемостей в соотношении р.(Е.

3. Пояс Роговского по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения чувствительности, жидкость выбирают с величинами диэлектрической Е и магнитной м. относительных проницаемостей в соотношении р у Е, 3

923280

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено при измерении параметров импульсного тока без прерывания цепи тока.

Известен пояс Роговского, изменение чувствительности которого основано на изменении величины волнового сопротивления катушки пояса путем заполнения из внешней гидросистемы жидким диэлектриком полости между экраном пояса и катушкой пояса и изменении таким образом электрической емкости между экраном и катушкой в зависимости от величины относительной диэлектрической проницаемости жидкого диэлектрика, а значит и изменении величины волнового сопротивления катушки пояса

О С

\ 20 где . L — индуктивность катушки;

С вЂ . емкость катушки относительно экрана, и соответственно изменении чувствительности пояса (1 g.

Недостатком известного способа регулирования является узкий диапазон регулирования чувствительности пояса Роговского. Это связано с тем, что практически применяемые жидкие диэлектрики имеют небольшой диапазон изменсния величины Е ; максимальную величину имеет вода (Е = 81).

Поэтому максимальное изменение чувствительности будет при замене газовой изоляции водой в полости между экраном и катушкой, когда волновое сопротивление катушки Z + уменьшают в VC = 9 раз и когда примерно во столько же раз максимально увеличивают чувствительность пояса. Кро- 40 ме того, пояс по этому способу регулирования сложен по конструкции и имеет большие габариты в поперечном сечении иэ-эа необходимости выполнения экрана герметичным, разме- 45 щения в кольцевой цели экрана диэлектрической прокладки и герметизации ее, размещения в экране опорных изоляторов катушки для. гарантированного заполнения всей полости экрана жид- 50 костью без газовых пузырей и для гарантированной откачки всей жидкости при ее замене.

Известен также пояс Роговского, содержащий тороидальный сердечник с размещенной на нем катушкой (2 ), регулирование чувствительности которого осуществляется изменением волнового сопротивления катушки пояса путем замены материала сердечника. так как индуктивность L, катуш- 60 ки изменяется примерно пропорционально величине л среды сердечника, а значения современных ферромагнитных материалов достигают нескольких десятков тысяч, то соответственно 65 возрастает диапазон изменения Z и изменение чувствительности пояса

Роговского. Кроме того, пояс по этому способу проще по конструкции и имеет меньшие размеры в поперечном сечении.

Недостатком известного пояса Роговского является низкая оператив ность регулирования, т.е. для изменения чувствительности демонтируют пояс, перематывают катушку на ферромагнитный сердечник с другим значением,а . его среды, вновь собирают пояс, устанавливают его в систему, в которой измеряются параметры импульсного тока, подключают пояс к передающему сигнал тракту., проверяют контактные соединения и проводят калибровку тракта вместе с поясом по передаточной характеристике и амплитудной чувствительности. Кроме того, для доступа к поясу необходим демонтаж системы в которой измеряется ток, с нарушением ее контактных соединений и герметичности, а затем, после перемонтажа пояса и его подключения, вновь монтаж системы с проверкой надежности ее контактных соединений и герметичности, приведение системы в работоспособное состояние..

Цель изобретения — увеличить диапазон оперативного регулирования чувствительности пояса Роговского.

Цель достигается тем, .что .в поясе

Роговского, содержащем тороидальный сердечник с размещенной на нем катушкой, сердечник выполнен полым, заполнен.жидкой средой .и снабжен устройством, обеспечивающим замену жидкости.

Причем для увеличения чувствительности пояса тороидальную полость за полняют жидким диэлектриком, величины диэлектрической Я и магнитной относительных проницаемостей которого выбирают в соотношении 6 (,р. а для уменьшения чувствительности пояса, тороидальную полость заполняют ферромагнитной жидкостью, величины магнитной ра и диэлектрической относительных проницаемостей которой выбирают в соотношении ц. ) .

При таком техническом решении чувствительность пояса регулируют оперативно, т.е. беэ разборки пояса н системы, в которой измеряют поясом параметры тока, в широком диапазоне изменения чувствительности путем замены в полости катушки жидкой среды с помощью внешней гидросистемы на жидкую среду с другими величинами диэлектрической и магнитной относительных проницаемостей, например, увеличивают чувствительность в 50 раз °

На фиг. 1 изображен пояс Роговского, в котором реализован данный способ оперативного регулирования его чувствительности s широком диапазоне; на фиг.2 — сечение A-.A на фиг.1.

923 ?80

В негерметичном металлическом экране 1 размещена тороидальная одно.| слойная катушка 2, намотанная проводом с шагом на диэлектрическом, например стеклянном, каркасе 3 с .герметичной полостью 4 в нем. По- 5 лость 4 соединена посредством трубок 5 с гидросистемой б и заполнена жидкой средой, например водой или ферромагнитной жидкостью. Между экраном 1 и катушкой 2 проложен слой 7 из пленочного изоляционного материала1,присоединение концов катушки, нагрузочное сопротивление и часть трубок, а также система, в которой установлен пояс для измерения им 15 пульсного.тока, не показаны .на чертеже для его упрощения ).

Другие варианты пояса могут иметь экран и каркас катушки иной формы, в частности прямоугольной, не иметь пленочной изоляции и т.д. 20

Пояс работает следующим образ ом.

Пусть требуется измерять поясом в системе импульсный ток, амплитуда которого путем изменения режимов системы изменяется в 100 раз. Для $5 измерения минимальной амплитуды тока необходимо отрегулировать максимальную чувствительность пояса. С этой целью полость 4 в каркасе 3 катушки пояса заполняют через трубки 5 при помощи гидросистемы б жидкой.средой, величина E относительной диэлектрической проницаемости которой максимальна, а относительной магнитной проницаемости р. минимальна, такой средой является очищенная вода, у которой Е = 81,,и 1, т.е.

Я 7р.. При заполнении полости водой уменьшается согласно (1) волновое сопротивление Zo катушки 2 пояса из-за увеличения емкости ее витков от40 относительно экрана 1 за счет втягивания большего числа силовых линий . 8 электрического поля в жидкий диэлектрик в полости 4 и возрастает чувствительность пояса. ПоэтомУ при 45 пропускании по оси пояса небольшого измеряемого тока повышается амплитуда 0 сигнала на нагрузочном сопротивлении пояса.

Для измерения максимальной амплитуды тока необходимо уменьшить чувствительность пояса. Для этого из полости 4 в каркасе 3 катушки пояса откачивают воду через трубки 5 посредством гидросистемы 6 и заполняют затем полость 4 ферромагнит. QA жидкостью, величину магнитной р. и диэлектрической Е относительных проницаемостей которой выбирают из соотношения,и- ) Е, например а = 10000 а б 3. Так как при этом индуктивность Ь катушки возрастает примерно в и. раз, т.е. в 10000 раз, а электрическая емкость катушки относительно экрана уменьшается примерно в 2 раза из-за замены воды с Е = 81 на жидкость с ж 3, то волновое со.противление 2 о катушки увеличится по сравнению со случаем заполнения по полости 4 водой в У 72 =У1о+Ó2=140 раз, примерно во столько же раз уменьшится чувствительность пояса. При таком способе регулирования чувствительности не демонтируют пояс, не перематывают катушку и не демонтируют систему, в которой измеряется ток, с последующйми их монтажом, проверками, приведением в работоспособное состояние, что существенно повышает оперативность регулирования чувствительности пояса в большом диапазоне, так как снижает трудоемкость процесса изменения чувствительности и сокращает время проведения операции изменения чувствительности. Между максимальной чувствительностью пояса при заполнении полости 4 водой и укаэанной минимальной чувствительностью при заполнении полости ферромагнитной жидкостью c u.= 10000 можно получать промежуточные значе.ния.чувствительности путем замены этих жидкостей на жидкие среды с соответствующими значениями Е и р, кроме того, указанная минимальная чувствительность может быть снижена еще, если полость заполнять ферромагнитной жидкостью с р. > 10000.

Предложенный способ особенно эффективен при измерении изменяемого в широких пределах (десятки раз и более ) режимом работы импульсного тока в громоздких и (или ) герметизированных (вакуумированных ) системах, демонтаж которых для доступа к поясу их последующая сборка и приведение в работоспособное состояние сложны и

-.трудоемки.

Составитель В. Александров

Техред И.Метелева Корректор В. Бутяга

Редактор M. Кузнецова

Заказ 6326/1 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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