SU1045172A1

SU1045172A1 - Towed converter of electrical field strength

Info

Publication number: SU1045172A1
Application number: SU823412297A
Authority: SU
Inventors: Владимир Георгиевич Селятицкий; Владимир Александрович Клековкин; Евгений Сергеевич Карнаев; Юрий Михайлович Ильичев
Original assignee: Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии
Priority date: 1982-03-23
Filing date: 1982-03-23
Publication date: 1983-09-30

Abstract

БУКСИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержсцций диэлектрическую пластину и измерительные электроды, расположенные по обеим сторонам пластины и соединенные со входгиии измерительного блока, отличающийс тем, что, q целью повышени точности, в него введены два полых диэлектрических диска с радиальными отверсти ми и ось с вертушкой, при этом измерительные электроды размещены во внутренних полост х соответствующих дисков, которые закреплены на оси по обе стороны диэлектрической пластины , а ось pasMeiaeHa на рассто нии радиуса диска от центра пластины, причем измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилител , фильтра (высокой частоты, детектора и регистратора , а входы дифференциального усилител соединены со входами изме (Л рительного блока.Towed CONVERTER electric field intensity soderzhststsy dielectric plate and measuring electrodes are disposed on both sides of the plate and connected with vhodgiii measuring unit, characterized in that, q purpose of increasing the accuracy, two hollow dielectric disk with radial apertures and axle turntable introduced therein , while the measuring electrodes are placed in the internal cavities of the respective disks, which are fixed on the axis on both sides of the dielectric plate, and the axis pasMeiaeHa on the distance of the disk radius from the center of the plate; the measuring unit is designed as a series-connected differential amplifier, a filter (high frequency, detector and recorder, and the inputs of the differential amplifier are connected to the input inputs of the measuring unit.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при .проведении.гидрофизических и геофизических исследований напр женности электрического пол в море, производимых с движущихс объектов. The invention relates to a measurement technique and can be used for conducting hydrophysical and geophysical studies of the intensity of the electric field at sea produced from moving objects.

Известно устройство дл измерени йапр женности электрического пол , содержащее измерительные электроды и делитель разностей потенциалов Cl.A device for measuring the electric field strength is known, which contains measurement electrodes and a potential difference divider Cl.

При калибровке электроды свод тс , однако в процессе работы сказываетс собственна нестабильность электрбдов из-за воздействи внешних условий и ЭДС индукции, вызванна перемещением проводников в геомагнитном поле, что снижает точность измерени ..When calibrating, the electrodes are reduced, but in the process of work, the intrinsic instability of the electro-magnetic bauds due to the external conditions and the induced emf caused by the movement of conductors in the geomagnetic field, which reduces the measurement accuracy, affects the measurement ..

Наиболее близким к предлагаемому вл етс преобразователь электрического пол , содержащий диэлектр ческую пластину и измерительные электроды , расположенные по обеим сторонам пластины и соединенные с входами измерительного блока 2.Closest to the present invention is an electric field transducer comprising a dielectric plate and measuring electrodes, plates located on both sides and connected to the inputs of the measuring unit 2.

Недостатком данного устройства вл етс низка точность измерени в диапазоне посто нных и инфранизкочастотных сигналов вследствие воздей .стви на результат измерени дрейфа разности собственных ЭДС измеритель .ных электродов, достигающего нескольких дес тков микровольт в сутки. Цель изобретени - повьпыение точ ности преобразовател . Указанна цель достигаетс тем, что в буксируемый преобразователь напр женности электрического пол , содержащий диэлектрическую пластину и измерительные электроды, распо ложенные по обеим сторонам пластины и соединенные с входами измерительного блока, введены два полых диэлектрических диска с радиальными отверсти ми и ось с, вертушкой, при этом измерительные электроды размещены во внутренних полост х соответ ствующих дисков, которые закреплены на оси по обе стороны диэлектрической пластины, а ось размещена на рассто нии радиуса диска от центра пластины, причем измерительный блок выполнен в виде последовательно сое диненных дифференциального усилител фильтра высокой частоты, детектора и регистратора, а входы дифференциального усилител соединены с входами измерительного блока. На Чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство состоит из диэлектрической пластины 1, выполненной в ви де диска, двух полых диэлектрически дисков 2 и 3, укрепленных по обеим cTOpOHciM пластины 1 и имеющих радиальные отверсти 4 и 5, измерительных электродов б и 7, помещенных The disadvantage of this device is low measurement accuracy in the range of constant and infra-low-frequency signals due to the impact on the measurement result of the drift of the difference in the self-emf meter meter of electrodes, reaching several tens of microvolts per day. The purpose of the invention is to vary the accuracy of the converter. This goal is achieved by the fact that a hollowed-down converter of electric field strength, containing a dielectric plate and measuring electrodes, plates located on both sides of the plate and connected to the inputs of the measuring unit, has two hollow dielectric disks with radial holes and an axis, a spinner, with In this case, the measuring electrodes are placed in the internal cavities of the corresponding disks, which are fixed on the axis on both sides of the dielectric plate, and the axis is placed on the radius distance action from the center of the plate, wherein the measuring unit is designed as a union of soy sequentially differential amplifier high frequency filter, the detector and recorder, and the inputs of the differential amplifier are connected to the inputs of the measuring unit. The drawing schematically shows the proposed device. The device consists of a dielectric plate 1, made in the form of a disk, two hollow dielectric disks 2 and 3, fixed on both cTOpOHciM plates 1 and having radial holes 4 and 5, measuring electrodes b and 7, placed

во внутренние полости дисков -2 и 3, и механической вертушки 8, .осущест-. вл ющей вращение дисков 2 из вокруг оси 9, проход щей через 1 на рассто нии, равном радиусу дисков 2 и 3 от центра пластины 1.in the internal cavities of the disks -2 and 3, and the mechanical propeller 8,. the rotation of the disks 2 from around the axis 9, passing through 1 at a distance equal to the radius of disks 2 and 3 from the center of the plate 1.

Измерительные электроды 6 и 7 Через последовательно соединенные дифференциальный усилитель 10, фильт 11 высокой частоты и детектор 12 соединены с рагистратором 13.Measuring electrodes 6 and 7 Through a serially connected differential amplifier 10, a high-pass filter 11 and a detector 12 are connected to a recorder 13.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Преобразователь электрического пол буксируетс движущимс судном вдоль оси X в провод щей среде мор , в которой существует станционарное электрическое поле, направленное по оси у. Диэлектрическа пластина 1, расположенна ортогонально своей плоскостью вектору напр женности пол Е (j, обтекаетс током проводимости т.е. вызывает искажение структуры ПОЛЯ-. Возникающа за счет этого искажени разность электрических потенциалов д - f в на противоположных боковых поверхност х пластины 1 пропорциональна напр женности электрического пол и геометрическим размерам пластины 1. Причем значение потенциала увеличиваетс от условного нул Чд на краю пластины и достигает максимума в ее центре. , М 4 -- Е d В о 30° d - диаметр пластины; Чд и 7. - значени электрических потенциалов в центрах противоположных сторон пластины. Во внутренних полост х диэлектрических дисков 2 и 3, укрепленных по обеим сторонам пластины 1, воспроизвод тс электрические потенциалы, соответствующие их значени м в точках расположени радиальных отверстий 4 и 5. Таким образом, диэлектрические диски 2 и 3 выполн ю роль элекТрическ их проводников .потенциалов от поверхности пластины 1 к расположенным в них измерительным электро- дам б и 7 „ При буксировке преобразовател вертушка 8 осуществл ет синфазное вращение дисков 2 и 3, т.е. перемещение отверстий 4 и 5 по поверхности пластины, вследствии чего значени потенциалов, поступающих на измерительные электроды, измен ютс по синусоидальному закону с частотой вращени го (см выражение 1). При этом помеха, возникающа на измерительных электродах б и 7 при движении проводников в геомагнитном поле, синфазна вследствие симметричности конструкции преобразовател .The electric field transducer is towed by a moving vessel along the X axis in a conducting sea environment in which there is a stationary electric field directed along the y axis. Dielectric plate 1, orthogonal to its plane, to the vector of field strength E (j, flows around the conduction current, i.e. distorts the structure of the FIELD-. The resulting electric distortion d - f in the opposite side surfaces of the plate 1 is proportional to the electric field and the geometrical dimensions of the plate 1. Moreover, the potential value increases from the conditional zero Chd on the edge of the plate and reaches a maximum at its center., M 4 - E d B about 30 ° d - diameter yd; Chd and 7. - values of electric potentials in the centers of opposite sides of the plate.In the internal cavities of the dielectric disks 2 and 3, mounted on both sides of plate 1, electric potentials are reproduced corresponding to their values at the points of radial holes 4 and 5 Thus, the dielectric disks 2 and 3 play the role of their electrical conductors. Potentials from the surface of the plate 1 to the measuring electrodes b and 7 "located in them. When towing the converter, the spinner 8 carries out nfaznoe disk rotation 2 and 3, ie moving the holes 4 and 5 along the plate surface, as a result of which the values of the potentials supplied to the measuring electrodes change sinusoidally with the frequency of rotation (see expression 1). In this case, the interference that occurs on the measuring electrodes b and 7 when the conductors move in the geomagnetic field is in phase due to the symmetry of the converter design.

Claims

TOWED ELECTRIC FIELD VOLTAGE CONVERTER containing a dielectric plate and measuring electrodes located on both sides of the plate and connected to the inputs of the measuring unit, characterized in that, q to increase accuracy, two hollow dielectric disks with radial holes and an axis with a turntable are inserted into it at the same time, the measuring electrodes are placed in the internal cavities of the respective disks, which are fixed on the axis on both sides of the dielectric plate, and the axis is placed on oyanii disk radius from the center of the plate, wherein the measuring unit is designed as a series-connected differential amplifier, filter 'High frequency detector and regist- _of Rathore, and the inputs of the differential <£ amplifier connected to the measuring unit inputs.

SU 1045172