SU911293A2

SU911293A2 - Cell for measuring dielectric permeability

Info

Publication number: SU911293A2
Application number: SU802941952A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Шахматов; Юрий Владимирович Подгорный; Ольга Васильевна Борозна
Original assignee: Предприятие П/Я В-8855
Priority date: 1980-06-13
Filing date: 1980-06-13
Publication date: 1982-03-07

Description

- . , , Изобретение относитс к измерительной технике и может быть кспользовано дл определении относительной диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков при помощи резонансных измерителей емкости абсолютным методом. -. The invention relates to a measurement technique and can be used to determine the relative dielectric constant of liquid dielectrics with the help of resonant capacitance meters using an absolute method.

По основному.авт.св.Р 824009 известна чейка дл измерени диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков при помощи резонансных измерителей емкости абсолютным методом, содержаща двустенный корпус, внутренн стенка которого служит статором, а наружна - заземленнь1м кррпу- . сом, и заземленный ротор. Соедин сь, стенки образуют герметичный корпус.Basically, the main automaton P 824009 is a well-known cell for measuring the dielectric constant of liquid dielectrics with the help of resonant capacitance meters using an absolute method, comprising a double-walled case, the inner wall of which serves as a stator, and the outer one - a grounded coaxial unit. catfish and grounded rotor. Connecting, the walls form a sealed enclosure.

Пространство между вн тгренней и наружной стенками двустенного корпуса заполнено теплоносителем. При измерении чейки помещаетс в термостат 1 .The space between the inner walls and outer walls of the double-walled building is filled with coolant. When measuring, the cell is placed in thermostat 1.

Недостатком известной чейки вл етс . больща погрецшость измеренн на высоких частотах, вследствие вли ни остаточных параметров измерительного контура. Относителыга погрешность измерени диэлектрической проницаемости иа частоте 1 МГц, вызванна вли нием индуктивности подвод щих проводов 0,5 мг/н, составит 0,85%. Эта данные приведены дл случа измеренн ди- : электрической проницаемости твердых Дюлектриков методом сохранени рассто ни /A disadvantage of the known cell is. Most of them are measured at high frequencies, due to the influence of the residual parameters of the measuring circuit. The relative error in the measurement of the dielectric constant at a frequency of 1 MHz, caused by the influence of the inductance of the supply wires of 0.5 mg / n, will be 0.85%. This data is given for the case of measured di-: electric permeability of solid Dyuxtrics method of maintaining the distance /

Уменьщение длины подвод щих проводов от измерительного прибора к чейке затруднительно при испытании дизлектриков в нормальных услови х. Основное же назначение Reducing the length of the supply wires from the measuring device to the cell is difficult when testing electric motors under normal conditions. The main purpose

10 измерений диэлект 1ческой {фоницаемости абсолютным методом - эталонирование диэлектрической проницаемости вещества, что требует большой точности измерени , котора возможно только при термостатированик 10 measurements of dielectricity {absolute frequency by absolute method - the calibration of the dielectric constant of the substance, which requires a high measurement accuracy, which is possible only with thermostating

15 чейки, так как термостатировадае позвол ет стабилизировать как емкость самой чейки, так и диэлектрическую проницаемость вещества . При этом учитываетс , что емкость, чейки и диэлектрическа проницаемость 15 cells, since thermostatting stabilizes both the capacitance of the cell itself and the dielectric constant of the substance. This takes into account that the capacitance, the cells and the dielectric constant

20 вещества зависит от температуры.20 substances dependent on temperature.

Цель изобретени - повыщенче точноста измерени диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков на высокой частоте 3 посредством уменьшешш погрешности, обусловленной вли нием остаточных параметров измерительного контура. Поставленна цель достигаетс тем, что из вестна чейка снабжена двум штуцерами, расположенными на нару шой стенке корпуса и максимально разнесены по высоте, при этом верхний штуцер расположен выше верхнего кра потенциального статора на рас С;То нни, превышающем двойной зазор между внутренней и наружной стенками двустен нного корпуса. Кроме того расположены на корпусе чейки тангенциально и диаметрально противоположно к его поперечному сечению. Снабжение чейки штуцерами на наружной стенке двухстенного корпуса обеспечит возможность проточного термостатировани , что позволит сократить длину соединительных проводов от измерительного блока к чейке и, как следствие, уменьаопъ значение остаточ ных параметров измерительного контура. А уменьшение остаточных параметров измерительного контура позволит, в свою очередь, повысить точность измерени диэлектрической проницаемости на высокой частоте и расширить верхчастотный диапазон чейки. Разнесение штуцеров по высоте на максимальное рассто ние позволит повысить термостатирующий зффект за счет увеличени площади соприкосновени движущегос потока теплоносител с внутренней стенкой двустенного корпуса, при зтом верхний штуцер должен быть, расположен выше верхнего кра потенциального электрода на двойной зазор между стенками двустенного корпуса, что необходимо дл обеспечени стабильности монтажной емкости чейки, образовайной токопровод щими покрьгги ми, нанесенными на станки двустенного корпуса. Тангенциальное и диаметрально противоположное к поперечному Сечению корпуса чейки расположение штуцеров обеспечивает винтообразное движение теплоносител , что, с свою очередь, повышает термостатирующий эффект. На фиг. 1 представлена чейка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Ячейка имеет подвижный заземленный ротор 1, перемещаемый в направл ющей 2, и двустенный корпус, состо щий из потенциального изолированного статора 3 и зазем ленной наружной стенки 4. Двустенный корпус выполнен из стекла или другого изолирующего материала. Статор и токопровод щий экран образованы токопровод щим покрцтием на стенках двустенного корпуса, причем верхн граница статора выше нижнего кра ротора на двойную величину зазора между ними. Потенциальный провод 5 проходит через внутреннюю; затем через наружную стенки двустенного корпуса и далее внутрн экранирующей трубки 6 к разъему 7. Перемещение ротора 1 осуществл етс микрометрическим винтом 8. На. наружной стенке 4 двустенного корпуса расположены два максимально разнесенных по высоте штуцера 9 и 10. Причем верхний штуцер 9 расположен выше, верхнего кра потенциального электрода на рассто нии, превышающем двойной зазор между внутренней и наружной стенками двустенного корпуса . Штуцера .расположены на корпусе тангенциально и диаметрально противоположно к его поперечному сечению. Каркасом чейки вл ютс два основани : верхнее 11 и нижнее 12,соединеннь1е с помо1цью щпилек 13. Ячейка снабжена кожухом 14, закрепленным на основани х 11 и 12. Пространство между двустенным корпусом и кожухом 14 заполнено теплоизол ционным материалом 15. В качестве теплоизол ционного материала используетс каолинова вата. Штуцера 16, расположенные на основании 11 и соединенные со штуцерами 9 и 10 трубками 17, предназначены дл подключени чейки к внешнему термостату. ТерМостатирование чейки осуществл етс прокачиванием через нее теплоносител от внешнего термостата, при зтом теплоноситель через один из штуцеров 16 и далее через штуцер 10 поступает в двустенный корпус. Обратно в термостат теплоноситель поступает через штуцер 9 и другой из штуцеров 16.. Тангенциальное расположение и максимальное разнесение по высоте щтуцеров 9 и 10 обеспечивает винтообразное движение теплоносител в двустенном корпусе , что в свою очередь, преп тствует образованию застойных зон и, как следствие, снижает градиент температуры теплоносител , что необходимо дл обеспечени минимального градиента температры исследуемой жидкости. Пассивный термостат, образованный теплоизол ционным материалом. 13, уменьшает зависимоть температуры теплоносител и, как следствие, исследуемой жидкости от колебаний температуры окружающей среды. . Методика измерений диэлектрической проницаемости на предложенной чейке основана на измерении емкости чейки при двух положени х ротора при заполненной и пустой чейке. Расчет диэлектрической проницаемости ведетс по формуле с- Д С- гThe purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the dielectric constant of liquid dielectrics at high frequency 3 by reducing the error due to the influence of the residual parameters of the measuring circuit. The goal is achieved by the fact that the well-known cell is equipped with two fittings located on the outer wall of the housing and is maximally spaced in height, while the upper fitting is located above the upper edge of the potential stator on the C-axis; It exceeds the double gap between the inner and outer walls double wall enclosure. Also located on the body of the cell tangentially and diametrically opposite to its cross section. Supplying the cell with fittings on the outer wall of the double-walled body will provide the possibility of flow-through thermostating, which will reduce the length of the connecting wires from the measuring unit to the cell and, as a result, decrease the value of the residual parameters of the measuring circuit. And reducing the residual parameters of the measuring circuit will, in turn, improve the accuracy of measuring the dielectric constant at high frequency and expand the upper frequency range of the cell. Spacing the nozzles in height to the maximum distance will increase the thermostatic effect by increasing the area of contact between the moving flow of the heat transfer fluid and the inner wall of the double-walled building, while the upper fitting must be located above the upper edge of the potential electrode on the double gap between the walls of the double-walled building, ensuring the stability of the cell mounting capacitance by forming conductive plates applied to the machines of the double-walled enclosure. Tangential and diametrically opposite to the cross section of the cell body, the location of the nozzles provides a helical motion of the coolant, which, in turn, increases the thermostatic effect. FIG. 1 shows a cell, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. The cell has a movable grounded rotor 1 moving in the guide 2, and a double-walled housing consisting of a potential insulated stator 3 and a grounded outer wall 4. The double-walled housing is made of glass or other insulating material. The stator and conductive screen are formed by conductive coating on the walls of the double-walled body, with the upper stator boundary above the bottom edge of the rotor by a double gap between them. Potential wire 5 passes through the inner; then through the outer wall of the double-walled body and then the inner shielding tube 6 to the connector 7. The rotor 1 is moved by means of a micrometer screw 8. On. The outer wall 4 of the double-walled body has two nozzles 9 and 10 maximally spaced apart. Moreover, the upper nozzle 9 is located above the upper edge of the potential electrode at a distance exceeding the double gap between the inner and outer walls of the double-walled body. The fittings are located on the body tangentially and diametrically opposite to its cross section. The skeleton of the cell consists of two bases: the upper 11 and the lower 12, connected by means of the pins 13. The cell is equipped with a casing 14 fixed on the bases 11 and 12. The space between the double-skinned casing and the casing 14 is filled with heat insulating material 15. As a heat insulating material kaolin wool is used. The fittings 16, located on the base 11 and connected to the fittings 9 and 10 by the tubes 17, are designed to connect the cell to an external thermostat. The thermostating of the cell is carried out by pumping the coolant from the external thermostat through it, with this coolant through one of the fittings 16 and then through the fitting 10 enters the double-walled housing. The heat carrier enters the thermostat through the fitting 9 and another of the fittings 16. The tangential arrangement and maximum separation in height of the fittings 9 and 10 ensure the helical movement of the heat carrier in a double-walled housing, which in turn prevents the formation of stagnant zones and, as a result, reduces temperature gradient of the coolant, which is necessary to ensure the minimum temperature gradient of the test liquid. Passive thermostat formed by heat insulating material. 13, reduces the dependence of the temperature of the coolant and, as a result, of the investigated liquid on fluctuations of the ambient temperature. . The technique for measuring the dielectric constant on the proposed cell is based on measuring the cell capacitance at two rotor positions with a full and empty cell. The calculation of the dielectric constant is carried out according to the formula c-D C-g

Claims

The formula of the invention

1. The cell for measuring the dielectric constant according to copyright certificate No. 824009, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurement, it is equipped with two fittings located on the outer wall of the housing * 5 and maximally spaced in height, while the upper fitting is located above the upper edge potential stator at a distance exceeding the double gap between the inner and outer walls of the double-walled casing.

2. The cell in π. 1, it is clear that the fittings are located on the cell body tangentially and diametrically opposite to its cross section 15.