RU2771787C1 - Монолитное стеклянное кольцо и способ оптических измерений тока - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к области измерения токов за счёт эффекта Фарадея. Технический результат заключается в обеспечении точности измерений в широких пределах температуры и в течение длительных периодов времени. Группа изобретений включает в себя стеклянное кольцо для измерений тока, имеющего стеклянное тело из монолитного стеклянного тела, которое может располагаться вокруг электрического провода и имеет поверхность входа света и поверхность выхода света, которое заставляет свет, входящий в стеклянное тело через поверхность входа света, в стеклянном теле вследствие отражения от наружных сторон стеклянного тела полностью обходить вокруг провода, причем этот свет выходит из стеклянного тела на поверхности выхода света. Группа изобретений также содержит способ оптического измерения тока с использованием заявленного стеклянного кольца. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение касается стеклянного кольца для измерений тока и способа оптического измерения тока, с помощью стеклянного тела, которое может располагаться вокруг электрического провода и имеет поверхность входа света и поверхность выхода света. Стеклянное кольцо выполнено, чтобы заставлять свет, который входит в стеклянное тело через поверхность входа света, в стеклянном теле вследствие отражения от наружных сторон стеклянного тела полностью обходить вокруг провода, причем этот свет выходит из стеклянного тела на поверхности выхода света.

Электрический ток измеряется, например, резистивно по падению напряжения на сопротивлении. Переменный ток создает вокруг провода, по которому протекает ток, электромагнитное поле, которое может измеряться индуктивно, например, посредством измерительного трансформатора, и/или оптически с помощью эффекта Фарадея. Высокие токи, в частности в пределах нескольких сотен Ампер, должны предпочтительно измеряться посредством индукции и/или эффекта Фарадея, так как эти методы не повышают сопротивление в проводе, по которому протекает ток, или, соответственно, первичном проводе. Для измерения тока с помощью эффекта Фарадея поляризованный свет направляется вокруг провода, по которому протекает ток. Для этого применяются сохраняющие поляризацию световоды или, например, стеклянное кольцо. При этом применяется стекло, имеющее постоянную Верде, не равную нулю.

Магнитное поле провода, по которому протекает ток, приводит в стекле к дополнительному вращению плоскости поляризации попадающего света, которое может измеряться разными методами и прямо пропорционально току в проводе. Применяемые стеклянные кольца проявляют по сравнению со световодами существенно более низкие температурные и вибрационные эффекты, однако до сих пор не могут изготавливаться без склеивания стекла. Такие стеклянные кольца известны, например, из US,4,564,754. Применяемое стеклянное кольцо включает в себя четыре угла и имеет по существу прямоугольную форму. В каждом из четырех углов прямоугольного стеклянного кольца световой луч отражается посредством двух наклоненных друг относительно друга поверхностей на 90 градусов, чтобы не изменять плоскость поляризации. Тем самым отчасти задана геометрия стеклянного кольца. Вторым краевым условием являются возможности процесса шлифования и полирования при изготовлении такого стеклянного кольца. При этом могут всегда полироваться только целые поверхности без уступов.

Эти краевые условия приводят к тому, что изготавливаемое таким образом стеклянное кольцо не позволяет свету обходить на 360 градусов вокруг провода, или не возможен ни ввод, ни вывод света. Изготовление таких стеклянных колец, которые позволяют вводить и выводить свет, а также свету обходить на 360 градусов вокруг провода, требует сборки сохраняющего поляризацию стеклянного кольца из нескольких частей. Эти части собираются и склеиваются. Это позволяет обойти ограничения процесса полирования. Чтобы не вызывать механических напряжений из-за мест склеивания в стеклянном теле стеклянного кольца, что приводит к двойному преломлению от напряжений и эффектам поляризации, системам клея для стекла нужны в этом случае очень длительные сроки схватывания. Применяемые клеи могут использоваться только в определенных пределах температуры применения. Если эти пределы температуры превышаются, то изменяются механические параметры. Клей может деградировать и проявлять цветовые изменения, что в оптической измерительной системе приводит к дрейфу результатов измерений и неприемлемым отклонениям измерений.

Поэтому области применения склеенного стеклянного кольца, собранного из нескольких монолитных стеклянных тел, ограничены. Применение для измерения тока возможно только условно, так как деградация и/или изменение окраски клея и/или механические напряжения не позволяют получить длительно стабильную измерительную систему. Измерения с помощью склеенного стеклянного кольца приводят к погрешностям измерения, в частности после поверки, которые со временем увеличиваются. Кроме того, клей приводит к механическим проблемам, в частности при температурах вне допустимых пределов температуры. Изготовление склеенных стеклянных колец является сложным, требующим много времени и больших затрат. Другие варианты стеклянных колец известны, например, из DE 4342409 A1 и EP0088419 A1.

Задачей настоящего изобретения является предложить стеклянное кольцо для измерений тока и способ оптического измерения тока, которые решат вышеописанные проблемы. В частности, задачей является предложить длительно стабильное, просто и без высоких затрат изготавливаемое стеклянное кольцо, которое не дает или, соответственно, дает небольшие погрешности измерения при оптических измерениях тока, в частности в широких пределах температуры и в течение длительных периодов времени.

Указанная задача решается в соответствии с изобретением с помощью стеклянного кольца для измерений тока с признаками по п.1 формулы изобретения и/или с помощью способа оптического измерения тока, в частности с помощью вышеописанного стеклянного кольца, по п.10 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления предлагаемого изобретением стеклянного кольца для измерений тока и/или способа оптического измерения тока, в частности с помощью вышеописанного стеклянного кольца, указаны в зависимых пунктах формулы изобретения. При этом могут комбинироваться предметы основных пунктов формулы изобретения между собой и с признаками зависимых пунктов формулы изобретения, а также признаки зависимых пунктов формулы изобретения между собой.

Предлагаемое изобретением стеклянное кольцо для измерений тока включает в себя стеклянное тело, которое может располагаться вокруг электрического провода и имеет поверхность входа света и поверхность выхода света. Стеклянное кольцо выполнено, чтобы заставлять свет, который входит в стеклянное тело через поверхность входа света, в стеклянном теле вследствие отражения от наружных сторон стеклянного тела полностью обходить вокруг провода, причем этот свет выходит из стеклянного тела на поверхности выхода света. Стеклянное кольцо в соответствии с изобретением выполнено из монолитного стеклянного тела.

Благодаря выполнению стеклянного кольца из монолитного стеклянного тела, без склеиваний, исключено оптическое изменение света клеем. Эффекты старения клея на свету в стеклянном кольце исключены, а температурные эффекты на стабильность стеклянного кольца, например, вследствие критического изменения механической стабильности при температурах вне заданных пределов температуры отсутствуют. Оптические свойства монолитного в соответствии с изобретением стеклянного кольца являются длительно стабильными, и такое стеклянное кольцо, которое является сохраняющим поляризацию света и позволяет вводить и выводить свет, а также свету обходить на 360 градусов вокруг электрического провода, является простым, механически стабильным и может изготавливаться без больших издержек, в частности полированием боковых поверхностей.

Стеклянное кольцо может включать в себя две противоположные стороны, в частности пятую и шестую сторону. В частности, могут иметься две расположенные параллельно друг другу, плоские противоположные друг другу стороны, которые имеют ровно по четыре угла. Стеклянное кольцо может иметь сквозное круглоцилиндрическое отверстие, которое, в частности, проведено через эти две стороны. Через это отверстие может быть проведен электрический провод, в частности расположен продольной осью перпендикулярно двум расположенным параллельно друг другу, плоским, противоположным друг другу сторонам. Это позволяет измерять ток в электрическом проводе по электрическому полю провода, которое вдается в стеклянное кольцо. Изменение поляризации света в стеклянном кольце осуществляется в зависимости от электромагнитного поля и вместе с тем в зависимости от силы тока в проводе, в частности пропорционально.

Стеклянное кольцо может быть выполнено, чтобы при обходе света вокруг провода по существу полностью сохранялась поляризация света. Благодаря этому становится возможно измерение тока в проводе, так как изменение поляризации света осуществляется не самим стеклянным кольцом, а только электромагнитными полями провода. Обход света вокруг провода обеспечивает возможность достаточного взаимодействия света с электромагнитным полем провода, по которому протекает ток, так что может осуществляться измеряемое изменение поляризации света электромагнитным полем провода, по которому протекает ток. Благодаря этому становится возможно измерение силы тока в проводе с помощью стеклянного кольца.

Поверхность входа света является третьей стороной стеклянного кольца, которая включает в себя две соседние, наклоненные под некоторым углом друг относительно друга частичные поверхности, при этом одна частичная поверхность имеет, в частности, треугольную форму. Установленная наискосок или, соответственно, наклоненная на некоторый угол частичная поверхность, в частности треугольной формы, делает возможным наличие достаточной площади для входа и/или выхода света, и благодаря этому возможен ввод и вывод света в стеклянное кольцо или, соответственно, из него.

В частности, рядом с третьей стороной стеклянного кольца может быть расположена вторая сторона, которая рядом с шестой стороной включает в себя первую, в частности трапецеидальную планарную частичную поверхность. Эта вторая сторона может рядом с пятой стороной включать в себя трапецеидальную частичную поверхность, состоящую из двух наклоненных друг относительно друга, в частности треугольных поверхностей, второй и третьей частичной поверхности второй стороны. Наклон этих, в частности треугольных, поверхностей, второй и третьей частичной поверхности второй стороны, изменяет положение светового луча таким образом, что он выходит из стеклянного кольца на поверхности выхода света. Благодаря этому возможен выход света из стеклянного кольца и возможно измерение вне стеклянного кольца изменения поляризации света в стеклянном кольце электромагнитным полем провода, по которому протекает ток, при вышеописанных преимуществах.

Третья частичная поверхность второй стороны может быть наклонена на угол в несколько градусов, в частности 2 градуса, относительно второй частичной поверхности второй стороны. Наклон только на несколько градусов, в частности 2 градуса, дает вышеописанные преимущества.

В частности, рядом со второй стороной может иметься четвертая сторона, которая состоит из двух расположенных рядом друг с другом, наклоненных друг относительно друга частичных поверхностей, при этом каждая частичная поверхность выполнена, в частности, трапецеидальной. Этими частичными поверхностями, в частности одной частичной поверхностью, световой луч отражается при обходе в стеклянном кольце в направлении пятой стороны или, соответственно, на первую частичную поверхность первой стороны. Благодаря этому становится возможен замкнутый обход без изменения поляризации самим стеклянным кольцом или, соответственно, стеклянным телом, при вышеописанных преимуществах.

В частности, рядом с третьей стороной может иметься первая сторона, которая состоит из двух расположенных рядом друг с другом, наклоненных друг относительно друга частичных поверхностей, при этом каждая частичная поверхность выполнена, в частности, трапецеидальной. Этими частичными поверхностями, в частности одной частичной поверхностью, световой луч отражается при обходе в стеклянном кольце в направлении второй стороны или, соответственно, на первую частичную поверхность второй стороны. Благодаря этому становится возможен замкнутый обход без изменения поляризации самим стеклянным кольцом или, соответственно, стеклянным телом, при вышеописанных преимуществах.

Стеклянное тело может включать в себя стекло, имеющее постоянную Верде больше или меньше нуля, и/или состоять из стекла, имеющего постоянную Верде больше или меньше нуля. При этом постоянная Верде отражает свойство материала, которое указывает силу эффекта Фарадея в определенном материале или, соответственно, веществе. Значение зависит от длины волны света и положительно для вещества или, соответственно, материала, т.е., в частности, для стекла, которое при свете, распространяющемся параллельно линиям магнитного поля, вызывает поворот влево. При неравной нулю постоянной Верде стекла, из которого состоит стеклянное тело или, соответственно, стеклянное кольцо, на свет действует электромагнитное поле и изменяет поляризацию света в зависимости от величины поля или, соответственно, в зависимости от тока в проводе, по которому протекает ток. Так как стекло без электромагнитного поля не изменяет или, соответственно, по существу не изменяет поляризацию света в стеклянном кольце, по изменению поляризации в стеклянном кольце может измеряться или, соответственно, определяться ток в проводе, по которому протекает ток.

Предлагаемый изобретением способ оптического измерения тока, в частности с помощью вышеописанного стеклянного кольца, включает в себя создание протеканием тока в электрическом проводе вокруг провода электромагнитного поля, посредством которого изменяется поляризация светового луча в стеклянном кольце, которое располагается вокруг провода, в частности в плоскости, перпендикулярной продольной оси провода, при обходе светового луча вокруг провода.

Световой луч при обходе вокруг провода может проходить через монолитное стеклянное тело, при этом изменения направления светового луча осуществляются вследствие отражения от наружных сторон стеклянного тела, в частности от наклоненной относительно второй частичной поверхности второй стороны, в частности наклоненной на угол в 2 градуса, третьей частичной поверхности второй стороны, и/или от наклоненной на несколько градусов частичной поверхности, в частности треугольной формы, третьей стороны стеклянного кольца. Эта наклоненная на несколько градусов частичная поверхность, в частности треугольной формы, третьей стороны стеклянного кольца вместе с другой частичной поверхностью третье стороны делает возможным наличие достаточной площади для входа света, а в сочетании с шестой стороной достаточной площади для выхода света из стеклянного кольца, чтобы вводить или, соответственно, выводить свет в стеклянное кольцо или, соответственно, из него. Третья частичная поверхность второй стороны, наклоненная относительно второй частичной поверхности второй стороны, в частности наклоненная на угол в 2 градуса, делает возможным, в частности путем изменения положения светового луча в стеклянном кольце, выход света на поверхности выхода света, которая, в частности, включает в себя части шестой стороны, рядом с входом света на третьей стороне.

Благодаря вышеописанным наклоненным поверхностям, которые могут просто и экономично создаваться резанием, шлифованием и/или полированием стеклянного тела или, соответственно, стеклянного кольца, может создаваться пригодное для высоких температур оптическое измерительное устройство для больших токов, которое является длительно стабильным, без явлений старения, таких как, например, изменение пропускания и/или окрашивание света компонентами по ходу лучей.

Свет может входить в стеклянное тело через поверхность входа света и выходить из стеклянного тела на поверхности выхода света. Свет может, в частности, входить в стеклянное тело через третью сторону стеклянного кольца, в частности через две соседние, наклоненные друг относительно друга на некоторый угол частичные поверхности, и/или выходить из стеклянного тела на шестой стороне стеклянного кольца, в частности под углом по существу 90 градусов к входящему свету.

Преимущества предлагаемого изобретением способа оптического измерения тока, в частности с помощью вышеописанного стеклянного кольца, по п.10 формулы изобретения аналогичны вышеописанным преимуществам предлагаемого изобретением стеклянного кольца для измерений тока по п.1 формулы изобретения, и наоборот.

Далее один из примеров осуществления изобретения схематично изображается на фигурах 1 и 2 и описывается подробнее ниже.

При этом показано:

фиг.1: схематично на виде наискосок система оптического измерения тока 3 в электрическом проводе 2 с помощью предлагаемого изобретением стеклянного кольца 1, и

фиг.2: схематично форма или, соответственно, геометрия стеклянного кольца 1 фиг.1.

На фиг.1 схематично на виде наискосок изображена система для оптического измерения тока 3, в частности в пределах до нескольких сотен Ампер, в электрическом проводе 2 с помощью предлагаемого изобретением стеклянного кольца 1. Электрический провод 2, например, медный провод и/или кабель, в качестве примера выполнен цилиндрическим. Ток 3 протекает в направлении стрелки на фиг.1. Вокруг провода 2 расположено стеклянное кольцо 1, которое полностью обходит вокруг провода 2. Это стеклянное кольцо 1 расположено в плоскости, в частности параллельной верхней и нижней стороне соответственно фиг.1, перпендикулярно продольной оси цилиндрического провода 2. Стеклянное кольцо 1 своей по существу прямоугольной поверхностью нижнего и верхнего основания или, соответственно, в частности параллельной верхней и нижней стороной имеет посредине сквозное, круглоцилиндрическое отверстие, через которое продет провод 2.

Стеклянное кольцо 2 имеет шесть сторон, в частности параллельную верхнюю и нижнюю сторону, а также четыре боковых стороны соответственно фиг.1, причем эти стороны ограничивают стеклянное тело, т.е. стеклянный материал стеклянного кольца 2, снаружи, т.е., в частности, относительно окружающего воздуха или, соответственно, окружающего газа. Стекло или, соответственно, стеклянный материал стеклянного кольца 1 представляет собой, например, стекло для оптических целей применения, имеющее небольшое количество примесей и постоянную Верде, в частности, больше нуля. Это стекло является, например, устойчивым к высоким температурам.

Свет или, соответственно, световой луч, в частности свет определенной оптической длины волны, согласованный со стеклянным материалом и его коэффициентом преломления, а также абсорбционными свойствами, который предоставляется, например, посредством лазера или посредством источника света, имеющего оптические компоненты, такие как, например, линзы, входит в стеклянное кольцо 1, например, через боковую сторону. Этот свет падает в стеклянное кольцо 1, например, перпендикулярно продольной оси провода 2 или, соответственно, параллельно параллельной верхней и нижней стороне стеклянного кольца 1. При этом средняя точка или, соответственно, средняя ось светового луча направлена на некоторую область стороны входа света, которая лежит рядом с углом стеклянного кольца 1, например, на фиг.1 передний нижний правый угол. После отражения от сторон или, соответственно, боковых поверхностей стеклянного кольца 1, при этом световой луч в стеклянном кольце 1 один раз полностью обходит вокруг провода 2, световой луч или, соответственно, свет выходит на стороне выхода света, на фиг.1 нижней стороне стеклянного кольца 1.

Область, в которой свет выходит из стеклянного кольца 1, в примере осуществления фиг.1 находится на нижней стороне рядом с углом стеклянного кольца 1, рядом с которым свет входит на стороне входа света. Сторона входа света и сторона выхода света лежат рядом, под углом по существу 90 градусов друг к другу, при этом сторона выхода света является нижней стороной стеклянного кольца в соответствии с фиг.1, а сторона входа света является боковой стороной. При обходе света вокруг провода 2, по которому протекает ток, свет изменяет свою поляризацию по существу только в зависимости от электромагнитного поля тока 3 в проводе 2. После поверки измерение изменения поляризации света дает силу тока в проводе 2, например, в Амперах.

На фиг.2 в деталях изображена геометрия стеклянного кольца 1 фиг.1 с его наружными ограничивающими сторонами. При этом видимые под углом зрения фиг.2 грани обозначены сплошными линиями, при этом скрытые под углом зрения фиг.2 грани штриховыми линиями. Верхняя сторона или, соответственно, верхняя ограничительная поверхность стеклянного кольца 1 в соответствии с фиг.2 обозначена как пятая сторона 10. Нижняя сторона или, соответственно, нижняя ограничительная поверхность стеклянного кольца 1 в соответствии с фиг.2 обозначена как шестая сторона 11. Пятая и шестая сторона 10, 11 расположены параллельно друг другу и планарны. Посредине обе стороны 10 и 11 пронизываются сквозным круглоцилиндрическим отверстием, т.е. имеют круглые проемы, через которые проведен провод 2, который, простоты ради, на фиг.2 не изображен.

По бокам стеклянного кольца 1 четыре стороны, первая сторона 6, вторая сторона 7, третья сторона 8 и четвертая сторона 9, заканчивают стеклянное кольцо 1, при этом по две стороны 6 и 7, а также 8 и 9 лежат друг напротив друга. Третья сторона 8 является стороной входа света. Третья сторона 8 имеет две частичные поверхности, при этом первая частичная поверхность 8ʽ третьей стороны 8 имеет форму треугольника. Одна грань этого треугольника является общей гранью с шестой стороной 11, а другая грань является общей гранью со второй стороной 7. Благодаря делению третьей стороны 8 на две частичные поверхности, например, созданным шлифом из одной поверхности, свет может с достаточной интенсивностью вводиться в стеклянное кольцо 1 на третьей стороне 8 и выводиться на шестой стороне 11. Две частичные поверхности третьей стороны 8 соединены друг с другом общей, в частности прямой гранью и составляют друг с другом тупой угол.

Напротив третьей стороны 8 лежит четвертая сторона 9, которая состоит их двух, в частности трапецеидальных, частичных поверхностей. Эти две частичные поверхности четвертой стороны соединены друг с другом общей, в частности прямой гранью и составляют друг с другом тупой угол. Одна частичная поверхность, на фиг.2 верхняя частичная поверхность, образует со второй частичной поверхностью, на фиг.2 нижней частичной поверхностью, структуру в виде вальмовой крыши. Верхняя частичная поверхность расположена, например, под прямым углом к пятой стороне 10, а нижняя частичная поверхность создана, например, косым шлифом из поверхности.

Первая сторона 6 построена аналогично четвертой стороне 9, только с расположенными наоборот частичными поверхностями. Две частичные поверхности первой стороны соединены друг с другом общей, в частности прямой гранью и составляют друг с другом тупой угол. Частичная поверхность 6ʽ, на фиг.2 верхняя частичная поверхность, образует со второй частичной поверхностью 6ʽʽ, на фиг.2 нижней частичной поверхностью, структуру в виде вальмовой крыши. Нижняя частичная поверхность 6ʽʽ расположена, например, под прямым углом к шестой стороне 11, а верхняя частичная поверхность 6ʽ создана, например, косым шлифом из поверхности.

Вторая сторона 7 построена аналогично первой стороне 6, только с верхней на фиг.2 частичной поверхностью, которая еще раз разделена на две частичные поверхности 7ʽ и 7ʽʽ. Нижняя частичная поверхность на фиг.2 расположена, например, под прямым углом к шестой стороне 11, а верхние частичные поверхности 7ʽ и 7ʽʽ созданы косым шлифом из поверхности. Две верхние частичные поверхности 7ʽ и 7ʽʽ выполнены каждая треугольными с одной общей гранью. Благодаря частичной поверхности 7ʽʽ осуществляется изменение положения светового луча при обходе через стеклянное кольцо 1, вследствие чего после отражения от частичной поверхности 6ʽ световой луч может выходить из стеклянного кольца 1, в частности, перпендикулярно шестой стороне 11.

При этом световой луч входит в стеклянное кольцо 1 на третьей стороне 8 рядом с передним нижним углом на фиг.2, через две частичные поверхности третьей стороны 8, отражается от нижней на фиг.2 частичной поверхности четвертой стороны 9 к первой частичной поверхности 6ʽ первой стороны 6, оттуда световой луч отражается к первой частичной поверхности 7ʽ второй стороны 7 и дальше отражается к нижней на фиг.2 частичной поверхности четвертой стороны 9. От нижней на фиг.2 частичной поверхности четвертой стороны 9 световой луч отражается к первой частичной поверхности 8ʽ третьей стороны 8, а оттуда дальше ко второй частичной поверхности 7ʽʽ второй стороны 7, при этом отражение к и от первой частичной поверхности 6ʽ первой стороны 6 к шестой стороне 11 приводит к выходу светового луча из стеклянного кольца 1 через шестую сторону 11. При этом световой луч один раз полностью обошел провод 2 и вследствие отражения от сторон стекла по существу сохранил свою поляризацию. Изменения поляризации осуществлены, в частности, исключительно электромагнитным полем провода 2 в стеклянном кольце 1 при протекании 3 тока в проводе 2. Путем измерений степени изменения поляризации таким образом может определяться значение протекания 3 тока.

Вышеописанные примеры осуществления могут комбинироваться между собой и/или могут комбинироваться с уровнем техники. Так, например, для стеклянного кольца 1 могут применяться стекла, имеющие положительную или имеющие отрицательную постоянную Верде. Стеклянное кольцо 1 может изготавливаться из имеющего форму прямоугольного параллелепипеда тела, которое создано резанием стекла, посредством шлифов. Альтернативно или дополнительно, в частности, скошенные и/или наклоненные поверхности могут создаваться непосредственно резанием стекла или полированием. Сквозное отверстие в стеклянном кольце 1 может быть круглоцилиндрическим, или, например, в зависимости от формы провода 2, в частности, при проводах 2 в виде шины, например, квадратным, T-образным или двойным T-образным. Стекло стеклянного кольца 1 или, соответственно, стеклянное тело может быть получено, например, из стекла компании Corning или включать в себя другие оптические стекла. Устройства для создания света, в частности для света какой-либо длины волны, которые, простоты ради, не изображены на фигурах, могут включать в себя лазеры и/или лампы, имеющие линзы и/или поляризационные фильтры. Устройства для анализа света, в частности для света какой-либо длины волны с измененной поляризацией, которые, простоты ради, тоже не изображены на фигурах, могут включать в себя поляризационные фильтры, линзы и/или интерферометры.

Стеклянное кольцо 1 может создаваться из прямоугольного параллелепипеда, который, в частности, изготовлен резанием стекла. Скошенные частичные поверхности, в частности имеющие угол 135 градусов относительно каждой соответствующей поверхности прямоугольного параллелепипеда или, соответственно, шлифованные или, соответственно, скошенные на 45 градусов, например, частичные поверхности 6ʽ, 7ʽ и нижняя частичная поверхность в соответствии с фиг.2 четвертой стороны 9, могут изготавливаться, например, резанием и/или шлифованием стекла. Скошенная, в частности на 2 градуса, относительно частичной поверхности 7ʽ частичная поверхность 7ʽʽ может изготавливаться, например, шлифованием и/или полированием. Частичная поверхность 8ʽ тоже может изготавливаться резанием и/или шлифованием, при этом все поверхности могут быть окончательно отполированными. Другие методы обработки стеклянного кольца 1 могут включать в себя сверление, фрезерование и/или, например, лазерную обработку.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Стеклянное кольцо

2 Электрический провод

3 Направление протекания тока

4 Поверхность входа света

5 Поверхность выхода света

6 Первая сторона, передняя ограничительная поверхность

6ʽ Первая частичная поверхность первой стороны, нижняя передняя ограничительная поверхность

6ʽʽ Вторая частичная поверхность первой стороны, нижняя передняя ограничительная поверхность

7 Вторая сторона, задняя ограничительная поверхность

7ʽ Вторая частичная поверхность второй стороны, первая верхняя задняя ограничительная поверхность

7ʽʽ Третья частичная поверхность второй стороны, вторая верхняя задняя ограничительная поверхность

8 Третья сторона, правая боковая ограничительная поверхность

8ʽ Первая частичная поверхность третьей стороны, правая нижняя боковая ограничительная поверхность

9 Четвертая сторона, левая боковая ограничительная поверхность

10 Пятая сторона, верхняя ограничительная поверхность

11 Шестая сторона, нижняя ограничительная поверхность

Claims (30)

1. Стеклянное кольцо (1) для измерений тока, имеющее стеклянное тело, которое может располагаться вокруг электрического провода (2) и имеет поверхность (4) входа света и поверхность (5) выхода света, при этом стеклянное кольцо (1) выполнено так, чтобы заставлять свет, который входит в стеклянное тело через поверхность (4) входа света, в стеклянном теле полностью обходить вокруг провода (2) вследствие отражения от наружных сторон стеклянного тела, причем этот свет выходит из стеклянного тела на поверхности (5) выхода света, и причем стеклянное кольцо (1) выполнено из монолитного стеклянного тела,

отличающееся тем, что поверхность (4) входа света является третьей стороной (8) стеклянного кольца (1), которая включает в себя две соседние, наклоненные под углом друг относительно друга частичные поверхности, при этом одна частичная поверхность (8ʽ) имеет, в частности, треугольную форму.

2. Стеклянное кольцо (1) по п.1,

отличающееся тем, что

стеклянное кольцо (1) включает в себя две противоположные стороны (10, 11), в частности пятую (10) и шестую (11) сторону, в частности, две расположенные параллельно друг другу плоские стороны (10, 11), которые имеют ровно по четыре угла, и/или что стеклянное кольцо (1) имеет сквозное круглоцилиндрическое отверстие, которое, в частности, проведено через эти две стороны (10, 11).

3. Стеклянное кольцо (1) по одному из предыдущих пунктов,

отличающееся тем, что

стеклянное кольцо (1) выполнено так, чтобы при обходе света вокруг провода (2) без протекания тока по существу полностью сохранялась поляризация света.

4. Стеклянное кольцо (1) по одному из предыдущих пунктов,

отличающееся тем, что,

в частности, рядом с третьей стороной (8) стеклянного кольца (1) расположена вторая сторона (7), которая рядом с шестой стороной (11) включает в себя первую, в частности трапецеидальную планарную частичную поверхность, и/или которая рядом с пятой стороной (10) включает в себя трапецеидальную частичную поверхность, состоящую из двух наклоненных друг относительно друга, в частности треугольных поверхностей (7ʽ, 7ʽʽ), второй (7ʽ) и третьей (7ʽʽ) частичной поверхности второй стороны (7).

5. Стеклянное кольцо (1) по п.4,

отличающееся тем, что третья (7ʽʽ) частичная поверхность второй стороны (7) наклонена на угол в несколько градусов, в частности 2 градуса, относительно второй (7ʽ) частичной поверхности второй стороны (7).

6. Стеклянное кольцо (1) по одному из предыдущих пунктов,

отличающееся тем, что,

в частности, рядом со второй стороной (7) имеется четвертая сторона (9), которая состоит из двух расположенных рядом друг с другом, наклоненных друг относительно друга частичных поверхностей, при этом каждая частичная поверхность выполнена, в частности, трапецеидальной.

7. Стеклянное кольцо (1) по одному из предыдущих пунктов,

отличающееся тем, что

в частности, рядом с третьей стороной (8) имеется первая сторона (6), которая состоит из двух расположенных рядом друг с другом, наклоненных друг относительно друга частичных поверхностей (6ʽ, 6ʽʽ), при этом каждая частичная поверхность выполнена, в частности, трапецеидальной.

8. Стеклянное кольцо (1) по одному из предыдущих пунктов,

отличающееся тем, что

стеклянное тело включает в себя стекло, имеющее постоянную Верде больше или меньше нуля, и/или состоит из стекла, имеющего постоянную Верде больше или меньше нуля.

9. Способ оптического измерения тока, в частности с помощью стеклянного кольца (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

протекание (3) тока в электрическом проводе (2) создает вокруг провода (2) электромагнитное поле, посредством которого изменяется поляризация светового луча в стеклянном кольце (1), которое располагается вокруг провода (2), в частности в плоскости, перпендикулярной продольной оси провода, при обходе светового луча вокруг провода (2).

10. Способ по п.9,

отличающийся тем, что

световой луч при обходе вокруг провода (2) проходит через монолитное стеклянное тело, при этом изменения направления светового луча осуществляются вследствие отражения от наружных сторон стеклянного тела, в частности, от наклоненной относительно второй (7ʽ) частичной поверхности второй стороны (7), в частности наклоненной на угол в 2 градуса, третьей частичной поверхности (7ʽʽ) второй стороны (7), и/или от наклоненной на несколько градусов частичной поверхности (8ʽ), в частности треугольной формы, третьей стороны (8) стеклянного кольца (1).

11. Способ по одному из пп.9 или 10,

отличающийся тем, что

свет входит в стеклянное тело через поверхность (4) входа света и выходит из стеклянного тела на поверхности (5) выхода света, и/или что свет, в частности, входит в стеклянное тело через третью сторону (8) стеклянного кольца (1), в частности через две соседние, наклоненные друг относительно друга под углом частичные поверхности, и/или выходит из стеклянного тела на шестой стороне (11) стеклянного кольца (1), в частности под углом по существу 90 градусов к входящему свету.

Images