способ измерения напряженности физических полей и устройство для его осуществления
Классы МПК: | G01N27/04 активного сопротивления |
Автор(ы): | Сеит-Умеров И.М. |
Патентообладатель(и): | Сеит-Умеров Игорь Михайлович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-06-08 публикация патента:
10.11.2000 |
Изобретение относится к области измерения электромагнитных оптических, темповых, радиационных и других физических полей, образующихся в различных технологических процессах и при использовании бытовой техники. Технический результат изобретения заключается в повышении чувствительности и точности при измерении напряженности слабых физических полей. Сущность: в способе измеряют зависимость сопротивления жидкости с упорядоченной структурой ассоциатов, не подвергающейся влиянию измеряемого поля, от величины протекающего измерительного тока, при котором начинается изменение сопротивления жидкости, и устанавливают измерительный ток меньше пороговой величины, при которой происходит изменение структуры ассоциатов под действием измерительного тока. Далее подвергают жидкость воздействию внешнего измеряемого поля и измеряют изменение электропроводности жидкости, по которой и судят о величине измеряемого поля. Устройство содержит измерительную и контрольную кюветы с деионизированной водой и размещенными в них электродами, генератор измерительного сигнала, измерительный усилитель и средство индикации. Обе кюветы имеют общий электрод, подключенный ко входу усилителя с входным током не более 10-10 А. Генератор питающего напряжения имеет два противофазных выхода, подключенных к противоположным электродам кювет, и регуляторы тока, пропускаемого через кюветы, а измерительный усилитель подключен ко входу синхронного детектора, связанного со средством индикации. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ измерения напряженности физических полей, заключающийся в том, что измеряют зависимость сопротивления жидкости с упорядоченной структурой ассоциатов, не подвергающейся влиянию измеряемого поля, от величины протекающего измерительного тока, определяют величину тока, при котором начинается изменение сопротивления жидкости и устанавливают измерительный ток меньше пороговой величины, при которой происходит изменение структуры ассоциатов под действием измерительного тока, после чего подвергают жидкость воздействию внешнего измеряемого поля и измеряют изменение электропроводности жидкости, по которой судят о величине измеряемого поля. 2. Устройство для измерения напряженности электрических полей, характеризующееся тем, что оно содержит измерительную и контрольную кюветы с деионизированной водой и размещенными в них электродами, генератор измерительного сигнала, измерительный усилитель и средство индикации, при этом обе кюветы имеют общий электрод, подключенный ко входу усилителя с входным током не более 10-10 А, генератор питающего напряжения имеет два противофазных выхода, подключенных к противоположным электродам кювет, и регуляторы тока, пропускаемого через кюветы, а измерительный усилитель подключен ко входу синхронного детектора, связанного со средством индикации.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к измерению электромагнитных, оптических, темповых, радиационных и других физических полей, образующихся в различных технологических процессах, компьютерах, телевизорах, радиотелефонах, СВЧ-печах и других электробытовых устройствах, и может быть использовано при оценке технических устройств, предназначенных для защиты человека от вредных биоэнергетических воздействий электромагнитного излучения, биоэнергетических особенностей людей при определении их способностей, при определении электромагнитных условий окружающей среды. Известен способ, лежащий в основе работы устройства для измерения электрической проводимости жидких электролитов, использующий физический принцип (RU 2054685, 1996). В основу этого способа положена зависимость затухания электромагнитной волны от электропроводности среды, в которой она распространяется. Наиболее существенными недостатками этого способа регистрации являются невозможность измерения изменений электропроводности сред под влиянием физических полей, так как происходит наложение этих полей на используемое для измерения электромагнитное излучение, и отсутствие какого-либо учета возможного изменения электропроводности среды в ходе самого измерения. Таким же недостатком обладают и способ и устройство для измерения электропроводности жидкости, основанные на использовании индуктивных датчиков (RU 2036479, 1995), хотя этим способом возможно измерять низкую электропроводность грунтовых вод для прогнозирования землетрясений. Известен способ измерения удельной электропроводности жидких сред (RU 2046361, 1995), заключающийся в использовании сторонних источников тока в процессе измерения и создании условий пониженной поляризации электродов (I = 0,05-0,1 А). Существенным недостатком такого способа является необходимость погружения датчика в исследуемую жидкость, что исключает возможность измерения электропроводности малых порций жидкости, подверженных определенному воздействию. Недостатками также является низкая чувствительность способа и недостаточная точность измерений (из-за слабого влияния внешних физических полей через жидкую среду датчика на ток). Наиболее близким аналогом к изобретению является способ измерения напряженности физических полей и устройство для его осуществления (RU 2109301, 1998). Измерение напряженности физических полей производят по изменению электропроводности жидкости, находящейся в зоне действия полей, причем в качестве электропроводной жидкости используют ассоциаты с упорядоченной структурой. В данном случае в качестве жидкости используют дистиллированную воду с удельным сопротивлением не ниже 18 мОм![способ измерения напряженности физических полей и устройство для его осуществления, патент № 2158919](/images/patents/313/2158003/183.gif)
1. Ha обе кюветы (измерительную и контрольную) подается одно и то же напряжение, что требует для начальной балансировки схемы точное выравнивание сопротивлений жидкости в кюветах путем подбора их объемов. 2. На выходы измерительного преобразователя подается значительное синхфазное напряжение, что ухудшает его шумовые характеристики и увеличивает дрейф нуля на выходе схемы. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении чувствительности и точности при измерении напряженности слабых физических полей. Сущность изобретения заключается в достижении упомянутого технического результата в способе измерения напряженности физических полей, в котором измеряют зависимость сопротивления жидкости с упорядоченной структурой ассоциатов, не подвергающейся влиянию измеряемого поля, от величины протекающего измерительного тока, определяют величину тока, при котором начинается изменение сопротивления жидкости и устанавливают измерительный ток меньше пороговой величины, при которой происходит изменение структуры ассоциатов под действием измерительного тока, после чего подвергают жидкость воздействию внешнего измеряемого поля и измеряют изменение электропроводности жидкости, по которой судят о величине измеряемого поля. Указанный технический результат достигается в устройстве для измерения напряженности электрических полей, содержащем измерительную и контрольную кюветы с деионизированной водой и размещенными в них электродами, генератор измерительного сигнала, измерительный усилитель и средство индикации, при этом обе кюветы имеют общий электрод, подключенный ко входу усилителя с входным током не более 10-10 А, при этом генератор питающего напряжения имеет два противофазных выхода, подключенных к противоположным электродам кювет, и регуляторы тока, пропускаемого через кюветы, а измерительный усилитель подключен ко входу синхронного детектора, связанного со средством индикации. Изобретение поясняется чертежом, где изображена схема устройства для измерения физических полей. Устройство содержит измерительную кювету 1, контрольную кювету 2, общий электрод 3, электроды 4 и 5 для подачи питания, экран 6, размещенный над контрольной кюветой 2, триггер 7 с противофазными выходами, генератор напряжения 8, потенциометр 9, регулятор тока 10, усилитель 11, синхронный детектор 12, средство индикации 13 и источник питания 14. Экран 6, размещенный над контрольной кюветой выполнен из материала, не пропускающего измеряемое излучение. Электроды 4 и 5 подключены к противофазным выходам триггера 7, на счетный вход которого подается импульсное напряжение от генератора 8, причем на один из электродов напряжение подается через потенциометр 9, с помощью которого осуществляется балансировка схемы. Питание триггера 7 осуществляется от источника 14 тока постоянного напряжения
![способ измерения напряженности физических полей и устройство для его осуществления, патент № 2158919](/images/patents/313/2158008/177.gif)
![способ измерения напряженности физических полей и устройство для его осуществления, патент № 2158919](/images/patents/313/2158003/183.gif)
Класс G01N27/04 активного сопротивления