SU1121630A1 - Device for measuring air flow charge - Google Patents

Device for measuring air flow charge Download PDF

Info

Publication number
SU1121630A1
SU1121630A1 SU833574163A SU3574163A SU1121630A1 SU 1121630 A1 SU1121630 A1 SU 1121630A1 SU 833574163 A SU833574163 A SU 833574163A SU 3574163 A SU3574163 A SU 3574163A SU 1121630 A1 SU1121630 A1 SU 1121630A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
plate
measuring
conductive
pin
rings
Prior art date
Application number
SU833574163A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Петрович Терещенков
Леонид Викторович Фуров
Original Assignee
Владимирский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимирский политехнический институт filed Critical Владимирский политехнический институт
Priority to SU833574163A priority Critical patent/SU1121630A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1121630A1 publication Critical patent/SU1121630A1/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАРЯДА ВОЗДУШНОГО ПОТОКА, содержащее измерительную пластину, установленную на изол торах и через нагрузочное сопротивление соединенную с измерительным блоком, экранирующую пластину, укрепленную на валу электродвигател  и соединенную с шиной нулевого потенциала, и дополнительную пластину, расположенную зеркально измерительной пластине , причем все пластины расположены соосно и имеют шестилепестковую форму , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений , в него введен провод щий штырь, соединенный с дополнительной пластиной и жестко закрепленный перпендикул рно ее плоскости, вокруг которого на провод щих стойках, соединенных с шиной кулевого потенциала , установлены провод щие кольца , рассто ние между которыми равно их ширине, причем оси колец совпадают с осью штыр . ю оь соA DEVICE FOR MEASURING THE AIR FLOW CHARGE, containing a measuring plate mounted on insulators and through a load resistance connected to the measuring unit, a shielding plate fixed on the motor shaft and connected to a zero potential tire, and an additional plate positioned on the mirror measuring plate, all plates are coaxially arranged and have a six-petaled shape, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a conductive pin is inserted into it, more of the connections with the plate and is rigidly secured perpendicularly to its plane, around which on the conductive pillars are connected to the bus Kuleva capacity, fitted the conductive ring, the distance between which is equal to their width, and rings coincide with the axis of the pin axis. you

Description

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

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАРЯДА ВОЗДУШНОГО ПОТОКА, содержащее измерительную пластину, установленную на изоляторах и через нагрузочное сопротивление соединен- ную с измерительным блоком, экранирующую пластину, укрепленную на валу электродвигателя и соединенную с шиной нулевого потенциала, и дополнительную пластину, расположенную зеркально измерительной пластине, причем все пластины расположены соосно и имеют шестилепестковую форму, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен проводящий штырь, соединенный с дополнительной пластиной и жестко закрепленный перпендикулярно ее плоскости, вокруг которого на проводящих стойках, соединенных с шиной нулевого потенциала, установлены проводящие кольца, расстояние между которыми равно их ширине, причем оси колец совпадают с осью штыря.DEVICE FOR MEASURING A CHARGE OF AIR FLOW, containing a measuring plate mounted on insulators and through a load resistance connected to the measuring unit, a shielding plate mounted on the motor shaft and connected to the bus of zero potential, and an additional plate located mirrored measuring plate, and all the plates are coaxial and have a six-petal shape, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, a conductive pin connected to it is connected minutes with additional plate and rigidly attached perpendicular to its plane, around which on the conductive pillars connected to zero potential bus conductive rings installed, the distance between which is equal to their width, and rings coincide with the axis of the pin axis. SU „1121630SU „1121630
SU833574163A 1983-04-07 1983-04-07 Device for measuring air flow charge SU1121630A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833574163A SU1121630A1 (en) 1983-04-07 1983-04-07 Device for measuring air flow charge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833574163A SU1121630A1 (en) 1983-04-07 1983-04-07 Device for measuring air flow charge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1121630A1 true SU1121630A1 (en) 1984-10-30

Family

ID=21057296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833574163A SU1121630A1 (en) 1983-04-07 1983-04-07 Device for measuring air flow charge

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1121630A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 470750, кл. G 01 R 29/12, 21.02.73. 2. Им нитов И.М. Приборы и методы дл изучени электричества атмосферы. М., Гостехиздат, 1957, с.245, рис.146а (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4823071A (en) Capacitive measuring system for measuring the distance between two relatively movable parts
US3928796A (en) Capacitive displacement transducer
US4127812A (en) Self-powered system for measuring rotation speeds
SU1121630A1 (en) Device for measuring air flow charge
KR100341966B1 (en) Impedance-to-voltage converter and converting method
US3458805A (en) Electric field meter having a pair of rotating electrodes for measuring the strength and direction of an electric field
US3812419A (en) Electronic field mill
US3828250A (en) Electrostatic charge measuring device
SU718809A1 (en) Electrostatic field strength meter
RU2307356C1 (en) Device for measurement of objective speed
SU474753A1 (en) Device for measuring high currents
SU1160334A1 (en) Device for analysing electrostatic properties of non-metal materials
SU879484A1 (en) Device for measuring current
SU1132261A1 (en) Method of volume charge measuring
SU684306A1 (en) Transducer of displacement and vibration into electric signal
SU1228047A1 (en) Apparatus for measuring charge of air flow
SU1688210A1 (en) Sensitive element
SU1112318A1 (en) Device for measuring material electrostatic charges
SU763709A1 (en) Device for dynamic calibration of pressure sensors
SU808991A2 (en) Electrostatic field transducer
RU2025820C1 (en) Meter of intensity of ion formation
SU661349A1 (en) Electrostatic probe
SU432439A1 (en) METHOD OF ABSOLUTE CALIBRATION OF NEUTRONB NX SPECTROMETERS IN THE TIME OF FLOW OF PARTICLES
SU949507A1 (en) Device for measuring electrostatic values
RU1806334C (en) Pressure meter