PL103803B1 - Bocznik do pomiaru pradow udarowych,zwlaszcza o duzych amplitudach i krotkich czasach narastania - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest bocznik do pomiaru pradów udarowych, zwlaszcza o duzych amplitu¬ dach i krótkich czasach narastania.

Znana jest z opisu patentowego USA 3.260.939 konstrukcja bocznika do pomiaru pradów o du¬ zych amplitudach, zawierajaca dwie koncentrycz¬ ne rury umieszczone jedna wewnatrz drugiej i po¬ laczone zewnetrznymi krawedziami ze soba. Rura zewnetrzna posiada w czesci srodkowej czlon izo¬ lacyjny rozdzielajacy na calym obwodzie zacisk wejsciowy z wyjsciowym. W szczelinie powieitrznej pomiedzy rurami umieszczone sa sondy do po¬ miaru stnuimienia- magnetycznego wytwarzanego podczas przeplywu badanego pradu. Ponadto do nury wewnetrznej przylaczone sa dwie sondy po¬ miarowe umozliwiajace rejestracje wystepujacego na niej spadku napiecia. Pomiar ksztaltu oraz war¬ tosci spadku napiecia dokonywany jest najczesciej metoda oscyloskopowa.

Metoda taika wymaga uziemienia ukladu pobier- czego i pomiarowego w jeldnym punkcie, a miano¬ wicie w miejscu przylaczenia ekranu kabla po¬ miarowego do bocznika. Niewlasciwe uziemienie ukladu moze byc przyczyna, zwlaszcza w przy¬ padku rejestracji udarów o krótkich czasach na¬ rastania powstanie spadków napiejcia o tym sa¬ mym lub wyzszym poziomie, co spadki napiecia wystepujace na czesci roboczej czlonu rezystan¬ cyjnego bocznika. Uziemienie ukladu probierczego w jednym punkcie uniemozliwia pomiar spadku napiecia na czesci srodkowej czlonu rezystancyjnego bocznika. Z tego wzgledu niezwykle trudnym sta¬ je sie piroblem eliminacji zaklócen pomiarowych wywolanych spadkami napiecia wystepujacyimi w miejscach polaczen czlonu rezystancyjnego z torem pradowym, jak równiez wywolanych efektami brzegowymi.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego typu bocznika zawierajacego uklad pomiarowy z przet- worniikiem spadku napiecia wystepujacego na srodkowej czesci czlonu rezystancyjnego w wiazke swiaitla o naJtezeniu bedacym funkcja pradu mie¬ rzonego.

Istota wynalazku polega na wyposazeniu bocz¬ nika w uklad elektrooptyczny, polaczony galwa¬ nicznie z wewnetrznym torem pradowym stano¬ wiacym czlon rezystancyjny bocznika, przy czyim wyjscie swialtilowodu uikladu elelktrooptycznego jest polaczone z miernikiem natezenia swiatla bedacego funkcja pradu plynacego przez bocznik.

W boczniku do pomiaru pradów udarowych, zwlaszcza unipolarnych^ uklad eldktrooptyczny za¬ wiera diode elektrooptyczna polaczona szeregowo z rezystorem sterujacym, przy czym dioda elektro¬ optyczna jest polaczona swiatlowodem z rnierni- kiern natezenia swiatla. W boczniku do pomiaru pradów udarowych, zwlaszcza biopolarnych uklad elefktroojpltyczny posiada dwa równolegle obwody, z .których kazdy zawiera diode elektroop/tyczna po¬ laczona szeregowo z rezystorem sterujacym, przy 103 808103 803 3 czyim kazda z diod jest polaczona swiatlowodem z miernikiem natezenia swiatla.

(Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony na ryisunM, który przedstawia przekrój boczny bocz- niika.

Bocznik sklada sie z zewnetrznego 3 i wewnetrz¬ nego 4 toru pfadowego, umieszczonych wspólosio¬ wo jeden wewnatrz drugiego, rozdzielonych szcze¬ lina powieitnzina lufb innym dielektryikiem 7. Tory 3 i 4 polaczone sa podstawami z masywnym za¬ ciskiem 9, a drugimi koncaimi odpowiednio z za- cisikiem wejsciowym 1 i wyjsciowym 2. Tor wew¬ netrzny 4 zwany czlonem rezystancyjnym bocznika wytwarzamy jest z ^^ferromagnetycznego mate- terialu oporowego. Tor zewnetrzny 3 wykonany jest z materialu dobrze przewodzacego, nip. miedzi lub mosiadzu.

Wewnetrzny tor 4 polaczony jest galwanicznie z ukladem elektrooptycznym OP przetwarzajacym spadek napiecia na odcinlku ab czlon rezystancyj- nego bocznika na impulsy swietlne. Uklad elektro- optyczny OP w przypadku pomiaru pradów uni¬ polarnych posiada diode elektrooptyczna 5 pola¬ czona szeregowo z rezystorem sterujacym 6, przy czym dioda elektrooptyczna 5 jest polaczona swia¬ tlowodem 8 z miernikiem natezenia swiatla 10.

W przypadku pomiaru pradów oscylacyjnych uklad eldktoooptyczny OP zawiera dwie równolegle ga¬ lezie, z których kazda zawiera diode elektroopitycz- na 5 polaczona szeregowo z rezystorem steruja¬ cymi 6. Kazda z diod elelktroopltycznych 5 jest po¬ laczona osobnym swiatlowodem z miernikiem na¬ tezenia swiatla 10. Przeplyw praidów w dwóch ga¬ leziach równoleglych, czlonie rezystancyjnym 4 oraz obwodzie z diodami elektrooptycznymi, uza¬ lezniony jest od stosunków rezystancji tych gale¬ zi. Rezystory 6 isluza do wlasciwego ulozenia tego stosunku. Prad plynacy w galezi 2 diodami ele- fctroopitycznymi 5 w zaleznosci od swej polaryza¬ cji przepuszczany jest przez jedna z nich. Pod wplywem przeplywajacego pradu dioda wytwarza wiazke swiatla o natezeniu bedacym funkcja tego prajdu. Funkcja ta np. w przypadku elektrooptycz- nych diod lazurowych moze byc traktowana po¬ czawszy od pierwszego niewielkiego pradu pro¬ gowego jako funkcja liniowa.

Wytworzona wiazka swiaitla przesylana jest swiatlowodem do ukladiu rejestrujacego 10. Prad o przeciwnej biegunowosci przetwarzany jest na wiazke swialtla w równoleglym torze optycznym 4 czlonu OP. Umieszczenie ukladu z diodami ele- ktrooptycznymi wewnatrz bocznika zapewnia elimi¬ nacje wplywu pola elektromagnetycznego pocho¬ dzacego od pradu plynacego w glównym oibwo- dzie, albowiem wewnatrz rury pole magnetyczne nie istnieje. Oddzielenie galwaniczne obwodu wiel- koiprajdowego od obwodu pomiarowego eliminuje mozliwosc pojawienia sie zaklócajacych pomiar spadków napiecia jakie mglyby, sie indukowac na io wspólnych przewodach, gdyby istnialy galwaniczne polaczenia obu Obwodów. Wytwarzana przez diody eleikitrooptyczne wiazka swiatla nie ulega na swej drodze odJksztalceniu pod dzialaniem pól magne¬ tycznych.

Ponadto nowe rozwiazanie bocznika zapewnia eliminacje zaklócen pomiarowych wywolanych efektami brzegowymi, i tak zwanej podwójnej ziemi. Oddzielenie galwaniczne obwodu wielkopra- dowego od obwodu pomiarowego umozliwia po- miar pradów udarowych, plynacych torami znaj¬ dujacymi sie pod wysokim potencjalem.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe 25 1. Bocznik do pomiaru pradów udarowych, zwla¬ szcza o duzych amplitudach i krótkich czasach narastania, zawierajacy tor zewnetrzny pradowy i umieszczony wewnatrz niego wspólosiowo tor wewnetrzny pradowy, znamienny tym, ze posia- 30 da uklad elektrooptyczny (OP), polaczony galwa¬ nicznie z wewnetrznym torem pradowym (4) sta¬ nowiacym czlon rezystancyjny bocznika, przy czym wyjscie swiatlowodowe ukladu elektorooptycznego

1. (OP) jest polaczone z miernikiem (10) natezenia 35 swiatla bedacego funkcja pradu plynacego przez bocznik.

2. Bocznik wedlug zasjtrz. 1, znamienny tym, ze uklad elektrooptyczny (OP) zawiera diode elektro- opityCzna (5) polaczona szeregowo z rezystorem 40 sterujacym (6), przy czym dioda (5) jest polaczona swiatlowodem (8) z miernikiem (10) natezenia swiaitla.

3. Bocznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uklad elekrooptyczny (OP) posiada dwa równo- 45 legle obwody, z których kazdy zawiera diode ele- ktroopltyczna (5) "polaczona szeregowo z rezysto¬ rem sterujacym (6), przy czym kazda z diod ele- ktrooptycznych (5) jest polaczona osobnym swia¬ tlowodem (8) z miernikiem natezenia swiatla (10),103 808