SU1073711A1 - Способ измерени параметров электростатического пол и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ измерени  параметров электростатического пол , заключа щийс  в том, что энергию электростатического пол  преобразуют в энергию светового излучени  люминофора, энергию светового излучени  лю1чинофора преобразуют в электрический сигнал, по величине которого суд т о значении измер емого параметра электростатического пол , о т л и ч а rain и и с   тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерени , энергию электростатического пол  дополнительно преобразуют в энергию светового излучени  гаэа, которую также преобразутэт в энергию светового излучени  люминофорао (Л оо

Description

2. Устройство дл  осуществлени  способа по П.1, содержащее чувствительный элемент со сЛоем люминофора , фотоэлектрический преобразователь энергии светового излучени  в электрический сигнал и индикатор, св занный с выходом преобразовател , о т л ичающеес  тем, что чувствительный элемент выполнен в виде

полого замкнутого баллона из электрои магнитно-прозрачного материала, имеющего оптически прозрачное окно дл  выхода светового потока, баллон заполнен газом, обладающим ионизационной и светоизлучающей способностью , а слой люминофора нанесен на внутреннюю поверхность баллона по его образующей.

1

Изобретение относитс  н электроизмерительной технике и может быть использовано дл  индикации и измерени  параметров электростатического пол .

Известен способ индикации и измерени  параметров электростатическог пол , 3аключак 5ийс  в том, что энергию электростатического пол  преобразуют в энергию светового излучени  люминофора, энергию светового излучени  люминофора фотоэлектрическим путем преобразуют в электрический сигнал, по величине которого суд т о значении измер емого параметра электростатического пол  ij ,

Однако известный способ не oбecп чивает необходимой чувствительности и точности индикации и измерени  параметров электростатического пол  что обусловлено высоким- уровнем затрат энергии электростатического пол  исследуемого объекта в процессе возбуходени  частиц люминофора.

Известно также устройство дл  индикации и измерени  параметров электростатического пол , содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде последовательно соединенных коллектора, изолирующей шайбы и сло  люминофора, нанесенного на светопроницаемую основу, фотоэлектрический преобразователь энергии светового излучени  люминофора в электрический сигнал и индикатор, св занный с выходом преобразовате л  1.

Известное устройство характеризуетс  недостаточной чувствительностью , св занной с высоким уровнем затрат энергии электростатического пол  на возбуждение частиц люминофора .

Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности измерени  параметров электростатического пол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  параметров электростатического пол  заключающемус  в том, что энергию

электростатического пол  преобразую в энергию светового излучени  люминофора , энергию светового излучени  люминофора преобразуют в электрический сигнал, по величине которого суд т о значении измер емого параметра электростатического пол , энегию электростатического пол  дополнительно преобразуют в энергию светового излучени  газа, которую такж преобразуют в энергию светового излчени  люминофора.

Кроме того, в устройстве дл  измрени  параметров электростатическог пол , содержащем чувствительный элемент со слоем люминофора, фотоэлектрический преобразователь энергии светового излучени  в электрический сигнал и индикатор, св занны с выходом преобразовател , чувствительный элемент выполнен в виде полого замкнутого баллона из электро- и магнитно-прозрачного материала , имеющего оптически прозрачное окно дл  выхода светового потока, баллон заполнен газом, обладающим ионизационной и светоизлучающей способностью, а слой люминофора нанесен на внутреннюю поверхность баллона по его образующей.

На чертеже схематически изображена конструкци ; чувствительного элемента устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа.

Способ индикации и измерени  параметров электростатического пол  заключаетс  в следующем.

Энергию контролируемого электростатического пол  преобразуют в светового излучени  люминофора и в энергию светового излучени  газа в замкнутом объеме, обладающего ионизационной и светоизлучакщей способностью, полученную энергию светового излучени  газа преобразуют в энергию светового излучени  люминофора, а суммарную энергию светового излучени  газа и люминофора фотоэлектрическим путем преобразуют в электрический сигнал, по величине которого суд т о значении измер емого параметра электростатического пол . При этом дл  ионизации газа в замкнутом объеме расходуетс  мала  часть энергии электростатического пол  исследуемого объекта, что способствует повышению чувствительности и точности индикации и измере ни  параметров пол . Это обусловлен тем, что в газе молекулы наход тс  в свободном состо нии и,.в отличие от молекул кристаллов, удалены на значительные рассто ни  друг от друга. При таком положении возбужденные молекулы газа испытывают мал количество столкновений с другими мо лекулами газа, т.е. за врем  возбужде ного состо ни  они noixH не тер ют энергии, сообщенной им электростати ческим полем. Таким образом, больша часть энергии возбужденных молекул преобразуетс  в энергию светового излучени  газа. Световые кванты и возбужденные молекулы газа, воздейству  на поверхность люминофора, возбуждают электроны кристаллической решетки вещества люминофора. Кроме того, возбуждение люминофора происходит и под непосредственным воздействием электростатического пол . При этом возникает суммарна  энерги  светового излучени  газа и люминофора. Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа содержит чувствительный элемент, который выполн в виде баллона 1 цилиндрической фор мы, изготовленного из элект.ро- и магнитно-прозрачного материала, нап ример кварцевого стекла. Внутренн   поверхность баллона 1 по образующей покрыта люминифором 2. Одна из торцовых частей баллона 1 имеет гладко оптически прозрачное окно 3, а друг часть запа на после нанесени  люминофора 2 и заполнени  баллона 1 газом 4, обладакмим ионизационной и светоизлучающей способностью.. В качестве заполн ющего баллон 1 газа может быть использован аргон в смеси с парами ртути, а в качестве люминофора 2 - галофосфат кальци . Устройство работает следук цим образом. При наличии на исследуемой поверхности или в исследуемом пространстве электростатического пол  под воздействием электростатической индукции происходит ионизаци  и свечение в баллоне 1 газа 4. Под воздействием электростатической индукции фотонов светового излучени  и возбужденных,, молекул газа 4 происходит возбуждение и частиц люминофора 2, который также начинает светитьс . Таким образом, люминофор 2 и газ 4 станов тс  источником суммарной энергии светового излучени , наблюдаемого в оптически прозрачное окно 3 баллона 1. Дл  ионизации газа 4 расходуетс  мала  часть энергии электростатического пол  исследуемого объекта, что способствует повышению чувствительности и, соответственно, точности индикации и измерени  парамет ров электростатического пол . Суммарную нергию светового излучени  газа 4 и люминофора 2 с помощью фотоэлектрического преобразовател  преобразуют в электрический сигнал, величину которого контролируют по индикатору (на чертеже не показано). Дл  измерени  величины светового потока, выход щего через оптически прозрачное окно 3 баллона 1, может быть также использован люксметр. Использование предлагаемого способа и устройства дл  его осуществлени  позвол ет повысить точность и расширить пределы индикации и измерени  параметров электростатического пол  в сторону весьма малых величин. Пред-поженный способ и устройство могут быть использованы дл  исследовани  электромагнитных полей и излучений, а также дл  контрол  электростатических полей в технологических процессах, сопровожддающихс  электризацией продуктов переработки , получаемой продукции и оборудовани .

Claims (1)

1. щийся в том, что энергию электростатического поля преобразуют в энергию светового излучения люминофора, энергию светового излучения люминофора преобразуют в электрический сигнал, по величине которого судят о значении измеряемого параметра электростатического поля, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, энергию электростатического поля дополнительно преобразуют в энергию светового излучения газа, которую также преобразуют в энергию ' светового излучения люминофора.