×
20.08.2016
216.015.4c03

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ САМОРАЗРЯДА КОНДЕНСАТОРОВ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002594376
Дата охранного документа
20.08.2016
Аннотация: Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности, в приборостроении, с целью измерения постоянной времени саморазряда конденсаторов. Способ заключается в том, что к одному электроду исследуемого конденсатора подключают металлическую пластину 2, второй электрод конденсатора соединяют с землей. Параллельно металлической пластине помещают измеритель электростатического потенциала или измеритель напряженности электростатического поля с чувствительным элементом 4. Расстояние между пластиной и чувствительным элементом выбирается в зависимости от прилагаемого напряжения источника питания и диапазона измерений прибора. К конденсатору подключают источник питания с ключом. Кратковременно замкнув ключ, происходит заряд исследуемого конденсатора. Фиксируют показания измерителя, после чего размыкают ключ и проводят повторные измерения через некоторый промежуток времени, который задается оператором. Вычисляют постоянную времени саморазряда конденсаторов по формуле: где: τ - постоянная времени саморазряда конденсатора; t - временной интервал; A - начальное показание измерителя; A - конечное показание измерителя. Технический результат заключается в повышении точности измерения. 1 ил.
Основные результаты: Способ измерения постоянной времени саморазряда конденсаторов, включающий в себя измерение величины спада напряжения между обкладками заряженного конденсатора после его отключения от источника питания, отличающийся тем, что с целью исключения влияния измерительного прибора на результат измерения, один из электродов конденсатора соединяют с землей, а ко второму электроду подключают металлическую пластину, заряжают конденсатор и отключают источник питания, на выбранном (в зависимости от приложенного напряжения и диапазона измерений измерительного прибора) расстоянии от указанной пластины параллельно ее плоскости помещают чувствительный элемент измерителя электростатического потенциала или напряженности электростатического поля, фиксируют показания измерителя в начале и конце заданного временного интервала, т.к. спад напряжения на конденсаторе происходит по экспоненциальному закону, постоянную времени саморазряда конденсаторов вычисляют по формуле: где: τ - постоянная времени саморазряда конденсатора;t - временной интервал;A - начальное показание измерителя;A - конечное показание измерителя.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности в приборостроении, с целью измерения постоянной времени саморазряда конденсаторов.

Наиболее распространенный способ измерения постоянной времени конденсаторов методом саморазряда, широко применяемый в лабораторной практике, заключается в измерении остаточного напряжения на конденсаторе через определенный промежуток времени после отключения его от источника питания.

К недостаткам этого способа следует отнести изменение напряжения на обкладках конденсатора во время измерения из-за входного сопротивления прибора, что является нежелательным, а в некоторых случаях совершенно недопустимым, так как параметры конденсатора и шунтирующего его сопротивления могут зависеть от величины приложенного напряжения.

В связи с отсутствием высокочувствительных электрометров, для достижения удовлетворительной точности необходимо получить значительное относительное снижение напряжения на конденсаторе, что требует значительного времени разряда.

В качестве прототипа выбран способ измерения постоянной времени саморазряда конденсаторов, состоящий в сравнении скорости спадания напряжения на измеряемом конденсаторе со скоростью спадания напряжения на конденсаторе «эталонной» цепи, осуществляемый путем измерения разности потенциалов между одноименными по знаку заряда обкладками измеряемого и «эталонного» конденсаторов, возникающей за счет различия в величинах постоянной времени «эталонной» и измеряемой цепей (АС СССР №102495 от 01.01.1956 г.).

По описанию и схеме данного изобретения в положении 1 двухполюсного переключателя К производится заряд от источника постоянного тока Б двух параллельно соединенных конденсаторов, один из которых - измеряемый конденсатор Сх - шунтирован сопротивлением Rx, а другой - «эталонный» конденсатор Сэ - шунтирован сопротивлением Rэ.

Затем переключатель К переводится в положение 2, при котором происходит саморазряд измеряемого конденсатора Сх и эталонного конденсатора Сэ на сопротивления Rx и Rэ течение некоторого времени t.

В том случае, если значения постоянной времени эталонного и измеряемого конденсаторов различны, между точками а и б возникает разность потенциалов, величина и направление которой регистрируются чувствительным прибором Π при переводе переключателя К в положение 3.

В случае равенства постоянных времени эталонного и измеряемого конденсаторов напряжение между точками а и б будет равно нулю. В случае, если ЯэСэ<RxCx между точками а и б возникает разность потенциалов, противоположная по направлению разности потенциалов между этими точками в том случае, если ЯэСэ>RxCx. Иначе говоря, имеется возможность сравнения величины постоянной времени измеряемого конденсатора и эталонного путем измерения разности потенциалов между точками а и б.

К недостаткам данного изобретения следует отнести низкую точность измерения при малых значениях емкостей (десятков пФ) исследуемых конденсаторов, соизмеримых с емкостью монтажа и соединительных проводов измерительного прибора за счет перераспределения зарядов между исследуемым и эталонным конденсаторами при значительной разности потенциалов между ними в случае использования дифференциального метода.

Кроме того, недостатком данного изобретения в случае использования «нулевого метода», является сложность его использования с учетом разброса величин емкостей в партии конденсаторов при их разбраковке по постоянной времени саморазряда, а также невозможность его использования для конденсаторов с достаточно высокими допустимыми значениями напряжений, т.к. отсутствуют магазины емкостей на такие напряжения.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности измерения, снижение сложности реализации способа измерения постоянной времени саморазряда конденсаторов, расширение диапазона приложенных напряжений на исследуемых конденсаторах.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в предлагаемом способе измерения постоянной времени саморазряда конденсаторов предусмотрено следующее отличие: измерение происходит бесконтактным способом, как следствие, исключается влияние измерительного прибора на результат измерения.

Сущность предложенного изобретения заключается в том, что способ измерения постоянной времени саморазряда конденсаторов, включающий в себя измерение величины спада напряжения между обкладками заряженного конденсатора после его отключения от источника питания, и с целью исключения влияния измерительного прибора на результат измерения, один из электродов конденсатора соединяют с землей, а ко второму электроду подключают металлическую пластину, заряжают конденсатор и отключают источник питания.

На фиг. 1 представлена функциональная схема реализации предлагаемого способа. В эквивалентную схему входят: исследуемый конденсатор 1, металлическая пластина 2, измеритель электростатического потенциала или измеритель напряженности электростатического поля 3 с чувствительным элементом 4, источник питания 5 и ключ 6.

К одному электроду исследуемого конденсатора 1 подключают металлическую пластину 2, второй электрод конденсатора 1 соединяют с землей. Параллельно металлической пластине 2 помещают измеритель электростатического потенциала или измеритель напряженности электростатического поля 3 с чувствительным элементом 4. Расстояние между пластиной 2 и чувствительным элементом 4 выбирается в зависимости от прилагаемого напряжения источника питания 5 и диапазона измерений прибора. К конденсатору подключают источник питания 5 с ключом 6. Кратковременно замкнув ключ 6, происходит заряд конденсатора 1. Фиксируют показания измерителя 3, после чего размыкают ключ 6 и проводят повторные измерения через некоторый промежуток времени, который задается оператором. Т.к. спад напряжения на конденсаторе 1 происходит по экспоненциальному закону, постоянную времени саморазряда конденсаторов вычисляют по формуле:

где: τ - постоянная времени саморазряда конденсатора;

t - временной интервал;

А1 - начальное показание измерителя;

А2 - конечное показание измерителя.

В качестве измерителя 3 может быть использован измеритель электростатического потенциала (JCI 140 Static Monitor), или измеритель напряженности электростатического поля (ЭСПИ-301), или любой аналогичный прибор независимо от того, в каких единицах он проградуирован. При вычислении постоянной времени саморазряда используют начальное и конечное показания прибора.

Таким образом, достигается поставленная цель - простота реализации, повышение точности, расширение диапазона приложенных напряжений на исследуемых конденсаторах.

Способ измерения постоянной времени саморазряда конденсаторов, включающий в себя измерение величины спада напряжения между обкладками заряженного конденсатора после его отключения от источника питания, отличающийся тем, что с целью исключения влияния измерительного прибора на результат измерения, один из электродов конденсатора соединяют с землей, а ко второму электроду подключают металлическую пластину, заряжают конденсатор и отключают источник питания, на выбранном (в зависимости от приложенного напряжения и диапазона измерений измерительного прибора) расстоянии от указанной пластины параллельно ее плоскости помещают чувствительный элемент измерителя электростатического потенциала или напряженности электростатического поля, фиксируют показания измерителя в начале и конце заданного временного интервала, т.к. спад напряжения на конденсаторе происходит по экспоненциальному закону, постоянную времени саморазряда конденсаторов вычисляют по формуле: где: τ - постоянная времени саморазряда конденсатора;t - временной интервал;A - начальное показание измерителя;A - конечное показание измерителя.
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ САМОРАЗРЯДА КОНДЕНСАТОРОВ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ САМОРАЗРЯДА КОНДЕНСАТОРОВ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ САМОРАЗРЯДА КОНДЕНСАТОРОВ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ САМОРАЗРЯДА КОНДЕНСАТОРОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 165 items.
28.06.2018
№218.016.6880

Электроэнергетическая установка судна

Изобретение относится к силовым установкам на судах. Электроэнергетическая установка судна содержит главный первичный тепловой двигатель, механически соединенный с синхронным генератором, на статоре которого размещены изолированные друг от друга трехфазные обмотки, преобразователь частоты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658762
Дата охранного документа: 26.06.2018
06.07.2018
№218.016.6d1c

Многоуровневый выпрямитель напряжения

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к статическим электрическим преобразователям переменного напряжения в постоянное напряжение. Целью изобретения является улучшение функциональных возможностей, повышение надежности при его работе, снижение веса,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660131
Дата охранного документа: 05.07.2018
12.07.2018
№218.016.6fcd

Способ возбуждения внутренних волн в электропроводящих стратифицированных жидкостях

Изобретение относится к средствам экспериментальной гидромеханики, в частности к способам создания искусственного волнения внутри электропроводящей жидкости (волнопродукторам). Предложен способ возбуждения внутренних волн в электропроводящих стратифицированных жидкостях путем создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660766
Дата охранного документа: 09.07.2018
24.07.2018
№218.016.73f6

Судовая электроэнергетическая система переменного напряжения с турбогенераторами двух различных частот

Использование: в области электроэнергетики. Техническим результатом является существенное снижение по сравнению с прототипом расчетной полной мощности, следовательно, массы и габаритов преобразующих устройств в составе электросети низкого напряжения промышленной частоты, а также улучшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661902
Дата охранного документа: 23.07.2018
26.07.2018
№218.016.7541

Способ поиска подводных объектов подо льдом и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для поиска подводных объектов подо льдом. Устройство поиска подводных объектов подо льдом, содержащее корпус с закрепленным в нем парашютом, предназначенным для приледнения устройства, батарею, передатчик, приемник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662323
Дата охранного документа: 25.07.2018
26.09.2018
№218.016.8b7f

Узел соединения композитной лопасти с металлической ступицей гребного винта

Изобретение относится к области судостроения, а именно морских движителей, и может быть использовано в качестве движителя на судах различного назначения. Узел соединения композитной лопасти с металлической ступицей гребного винта включает в себя металлическую ступицу, прижимной диск,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667999
Дата охранного документа: 25.09.2018
03.10.2018
№218.016.8dce

Трехуровневый преобразователь частоты

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к статическим преобразователям частоты с двойным преобразованием электрической энергии. Целью изобретения является применение безтрансформаторной силовой схемы трехуровневого преобразователя частоты, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668416
Дата охранного документа: 01.10.2018
23.10.2018
№218.016.94f5

Движительно-рулевая колонка

Изобретение относится к области судостроения, а именно к конструкциям движительно-рулевых колонок. Движительно-рулевая колонка содержит полноповоротную водообтекаемую гондолу цилиндрической конструкции, установленную на днище судна посредством вертикально установленного полого ствола, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670364
Дата охранного документа: 22.10.2018
23.10.2018
№218.016.953b

Двигательно-движительный модуль кольцевой конструкции

Изобретение относится к области подводного кораблестроения, в частности к пропульсивным электроэнергетическим установкам с гребными электродвигателями, и может быть использовано в судостроении. Двигательно-движительный модуль кольцевой конструкции содержит обтекатель, являющийся элементом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670341
Дата охранного документа: 22.10.2018
13.01.2019
№219.016.aecc

Способ постановки бурового судна с турелью на якорно-швартовную систему в ледовых условиях

Изобретение относится к области геологоразведки, а именно к разведочному бурению на море. Предложен способ постановки бурового судна с турелью на якорно-швартовную систему в ледовых условиях, в котором производят установку якорей на морское дно судами-завозчиками якорей в симметричные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676927
Дата охранного документа: 11.01.2019
Showing 81-84 of 84 items.
27.05.2019
№219.017.620a

Датчик измерителя напряженности электростатического поля

Предложен датчик измерителя напряженности электростатического поля. Он содержит неподвижный заземленный экранирующий электрод с секторными вырезами, вращающийся заземленный электрод-модулятор и чувствительный электрод. Последний выполнен в виде диска с отверстием для прохода вала модулятора....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002442183
Дата охранного документа: 10.02.2012
29.05.2019
№219.017.681e

Способ и устройство для измерения постоянной времени релаксации объемного заряда в диэлектрических жидкостях

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к определению электрофизических свойств диэлектрических материалов, и может быть использовано для определения постоянной времени релаксации объемного заряда диэлектрических жидкостей. Способ состоит в том, что исследуемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002453857
Дата охранного документа: 20.06.2012
29.05.2019
№219.017.683b

Устройство контроля постоянной времени релаксации объемного электрического заряда в потоке диэлектрической жидкости

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в объектах, связанных с транспортировкой и хранением углеводородных топлив. Устройство содержит дополнительный участок трубопровода, шунтирующий основной трубопровод, и размещенную в этом участке систему коаксиальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002452971
Дата охранного документа: 10.06.2012
04.06.2019
№219.017.73ce

Интегратор тока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях малых электрических токов и зарядов. Технический результат - повышение точности. Для достижения данного результата устройство содержит основной и вспомогательный интеграторы тока, каждый из которых содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002442177
Дата охранного документа: 10.02.2012
+ добавить свой РИД