Изобретение относитс к измерительной технике и может быть исполь зовано дл измерени зар дов в воздушном потоке, например, переносимых ветром. Известны устройства дл измерени зар да воздушного потока, в которых в качестве датчиков используютс плоские пластины, подключенные к входу электрометрического усилител Cl. Недостатком их вл етс низка точность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс уст ройство дл измерени зар да воздуш ного потока, содержащее измерительную пластину, установленную на изол торах и через нагрузочное сопротивление- соединенную с измерительным блоком,экранирук цую пластину, укрепленную на валу электродвигател и соединенную с шиной нулевого потенц ала, и дополнительную пластину, расположенную зеркально измерительн пластине, причем все пластины распо ложены соосно и имеют шестилепестковую форму 21. Однако это устройство не позвол ет точно измерить зар д воздушного объема, переносимого ветром, так как потенциал нижней пластины измер етс относительно корпуса,который заземлен, Чобы измерить зар воздушных масс, переносимых ветром над неподвижной пластиной, необходимо знать электроемкость этой плас тины относительно окружающих предме тов, местонахождение которых мен ет . с со временем, следовательно, мен етс электроемкость, а точность измерений уменьшаетс . Цель 1зобретени - повышение точ ности измерени . Поставленна цель достигаетс те что в устройство дл измерени зар да воздушного потока, содержащее измерительную пластину, установленную на изол торах и через нагрузочное сопротивление соединеную с измерительным блоком, экранирующую пластину, укрепленную на валу элект двигател и соединенную с шиной нулевого потенциала, и дополнительную пластину, расположенную зеркально измерительной-пластине, причем все пластины расположены соосно и имеют шестилепестковую форму, введен провод щий штырь, соединенный с дополнительной пластиной и жестко закреп ленной на изол торах перпендикул рно ее плоскости, вокруг которого на провод щих стойках, соединенных с шиной нулевого потенциала установ лены провод щие кольца, рассто ние между которыми равно их ширине, при чем оси колец совпадают с осью штыр . На фиг,1 представлена конструкци устройства; на фиг.2 - взаимное расположение пластин. Устройство содержит измерительную пластину 1 шестилепестковой формы, имеющую в центре отверстие дл прохода вала электродвигател , на который насажена экранирующа пластина 2. Над экранирующей пластиной 2 расположена дополнительна пластина 3, с которойжестко соединен провод щий штырь 4, окруженный провод щими кольцами 5, рассто ние между которыми равно их шири не. Провод щие кольца жестко скреплены провод щими стойками 6. Дополнительна пластина 3 вместе с провод щим штырем 4 укреплена на изол торах 7 и 8. Экранирующа пластина 2 закреплена на валу электродвигател 9. Устройство работает следующим образом, В рабочем состо нии экранирующа пластина 2 приводитс во вращение электродвигателем 9, попеременно экраниру и экспониру измерительную пластину 1 от дополнительной пластины 3. Потенциал дополнительной пластины равен потенциалу провод щего штыр 4, экранированного провод щими кольцами 5, Если зар д в промежутке между кольцами и штырем -отсутствует, то потенциал штыр равен нулю, следовательно, и наведенный потенциал на измерительной пластине также равен нулю. В случае по влени зар женной воздушной области в промежутке между кольцами и штырем штырь, а вместе с ним и треть пластина приобретают потенциал, пропорциональный зар ду воздушной области. Вследствие малого зазора между дополнительной и измерительной пластинами измерительна пластина з р дитс до того же потенциала, что и дополнительна . Посто нное или медленно мен ющеес поле между дополнительной и измерительной пластинами модулируетс переменным полем с частотой вращени экранирующей пластины. На выходе устройства получаем сигнал , пропорциональный потенциалу U измерительной пластины. Зар д Q воздушной области, заключенный внутри цилиндра, ограниченного кольцами., подсчитываетс по формуле , где С - электроемкость системы кольца-штырь-дополнительна пластина. Электроемкость С остаетс посто нной, так как штырь экранирован заземленными кольцами и не зависит от перемещени окружающих предметов. Рассто ние между кольцами выбирав етс из оптимального соотношени между аэродинамическим сопротивлением колец.набегающему потоку воздуха и эффектом экранировани , В первомThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure charges in an air stream, for example, carried by the wind. Devices for measuring airflow charge are known, in which flat plates connected to the input of the electrometric amplifier Cl are used as sensors. Their disadvantage is low accuracy. The closest technical solution to the present invention is a device for measuring the charge of air flow, containing a measuring plate mounted on insulators and through a load resistance connected to the measuring unit, screened plate mounted on the motor shaft and connected to the zero potential bus ala, and an additional plate located on the mirror-measuring plate, all the plates being coaxial and six-petal in shape 21. However, this device does not allow accurately measure the charge of the air volume carried by the wind, since the potential of the bottom plate is measured relative to a housing that is grounded. To measure the charge of the air masses carried by the wind over a fixed plate, it is necessary to know the electrical capacity of this plate relative to the surrounding objects, whose location changes . with time, therefore, the electrical capacitance changes, and the measurement accuracy decreases. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that the device for measuring the charge of the air flow, containing a measuring plate mounted on the insulators and through a load resistance connected to the measuring unit, a shielding plate mounted on the motor shaft and connected to the tire of zero potential, and an additional plate located on the mirror-measuring plate, all the plates are coaxially and have a six-petaled shape, a conductive pin is inserted, connected to an additional plate minutes and rigidly fasten lennoy on insulators perpendicular to its plane, around which on the conductive pillars, connected to zero potential bus SET Lena conductive ring, the distance between which is equal to their width, than at the rings coincide with the axis of the pin axis. Fig. 1 shows the structure of the device; figure 2 - the relative position of the plates. The device contains a measuring plate 1 of six-petal shape, having in the center a hole for the passage of the electric motor shaft onto which the shield plate 2 is mounted. Above the shield plate 2 there is an additional plate 3 with which the conductive pin 4 surrounded by conductive rings 5 has a distance between which is equal to their width not. Conductive rings are rigidly fastened with conductive posts 6. The additional plate 3 together with the conductive pin 4 is fixed on insulators 7 and 8. The shielding plate 2 is fixed on the shaft of the electric motor 9. The device operates as follows. In its operating state the shielding plate 2 leads to rotation of the electric motor 9, alternately shielded and exposing the measuring plate 1 from the additional plate 3. The potential of the additional plate is equal to the potential of the conductive pin 4, shielded by conductive rings 5, If the charge in the gap between the rings and the pin is absent, then the potential of the pin is zero, therefore, the induced potential on the measuring plate is also zero. In the case of the occurrence of a charged air region in the gap between the rings and the pin, the pin, and with it the third plate, acquire a potential proportional to the charge of the air region. Due to the small gap between the additional and measuring plates, the measuring plate from the bottom is up to the same potential as the additional one. The constant or slowly varying field between the additional and measuring plates is modulated by a variable field with the frequency of rotation of the shielding plate. At the output of the device, we obtain a signal proportional to the potential U of the measuring plate. The charge q Q of the air region enclosed within a cylinder bounded by rings. Is calculated by the formula, where C is the electrical capacity of the ring-pin-additional plate system. Electrical intensity C remains constant, since the pin is shielded by grounded rings and does not depend on the movement of surrounding objects. The distance between the rings is chosen from the optimal ratio between the aerodynamic drag of the rings. The overlapping air flow and the effect of shielding. In the first
случае кольца должны быть как можно 1 тоньше,а рассто ние между кольцами как можно больше,т.е.значительно превышать пограничный слой сГ.при допустимых скорост х движени воздуха до 40 м/с при нормальной температуре и ширине кольца 10 мм ef 0,1 мм, т.е. составл ет 1% от рассто ни между кольцс1ми, определенными в формуле. Таким сопротивлением можно пренебречь. В то же врем выбранные рассто ни удовлетвор ют и экранировке . Однако экранирующее деиствие колец прекращаетс на рассто ни х , равных 4-5 их характерным размерам . Оптимальным рассто нием между кольцами вл етс рассто ние, равное их ширине.in the case of a ring, they should be as thin as possible, and the distance between the rings should be as large as possible, i.e., significantly exceed the boundary layer sG., with allowable air speeds of up to 40 m / s at normal temperature and a ring width of 10 mm ef 0, 1 mm, i.e. is 1% of the distance between the rings defined in the formula. Such resistance can be neglected. At the same time, the selected distances are also screened. However, the shielding action of the rings ceases at distances equal to 4-5 of their characteristic dimensions. The optimal distance between the rings is a distance equal to their width.
Введение в предлагаемое устройство провод щего штыр , .соединенного с дополнительной пластиной и окруженного провод щими кольцами, позвол ет пренебречь изменени ми , электроемкости измерительной пластины относительно окружак цих предметов,, и, следовательно, повысить точность измерений.An introduction to the proposed device of a conductive pin, connected to an additional plate and surrounded by conductive rings, allows one to neglect the changes in the electrical capacity of the measuring plate relative to the surrounding objects, and, consequently, to improve the measurement accuracy.
Фи9: ZFi9: Z