Емкостной датчик в качестве элемента определения образования гололёдно-изморозевых отложений на высоковольтных линиях электропередач

Так как датчик должен отслеживать кристаллизацию воды т.е. переход из жидкого состояние в твердое. Работа нашего датчика будет базироваться на отслеживание такого параметра как диэлектрическая проницаемость среды.

Рис. 1 Устройство датчика

Одна из основных электрических характеристик любой среды - диэлектрическая проницаемость.

Таблица 1

Материал

e - относительная диэлектрическая проницаемость

Аммиак

16

Бензол

2,3

Бумага

2,3

Вода

80

Воздух

1,0

Древесина

2-7

Компаунд кабельный

2,5

Масло трансформаторное

2,2

Оргстекло

3,2

Кварцевое стекло

3,7

Полистирол

3,0

Полиэтилен

2,3

Резина мягкая

2,5

Спирт этиловый

25,8

Стеклотекстолит

5,5

Стекло

5,0

Измерение именно этого параметра вызвано тем что вода показывает большой диапазон изменений диэлектрической проницаемости при изменении своего состояния. Как видно из таблицы 1 для статических электрических полей она равна 80, в то время как для большинства других веществ она менее 10 (для льда - 3,3).

Так как емкость датчика работает в составе высокочастотного генератора, то на воду (лед) воздействует переменное электрическое поле, а диэлектрическая проницаемость зависит от частоты приложенного поля, сильно уменьшаясь для высокочастотных полей.

Высокое значение ε =80 диэлектрической проницаемости объясняется особенностями химического строения молекулы H2O. Это значение связано с тем, что вода - сильно полярная жидкость. Каждая молекула воды обладает значительным дипольным моментом. В отсутствие электрического поля диполи ориентированы случайным образом, и суммарное электрическое поле, создаваемое ими, равно нулю. Если воду поместить в электрическое поле, то диполи начнут переориентироваться так, чтобы ослабить приложенное поле. Такая картина наблюдается и в любой другой полярной жидкости, но вода благодаря большому значению дипольного момента молекул H2O способна очень сильно (в 80 раз) ослабить внешнее поле. Так реагирует вода на постоянное или слабоменяющее внешнее электрическое поле. В переменных электрических полях диэлектрическая проницаемость воды уменьшается с ростом частоты приложенного поля, достигая значения 4-5 для частот больше 1012 Гц.

Перейти на страницу: 1 2 3

Похожые стьтьи по экономике

Характеристика предприятия ООО РН - Информ
В настоящее время возрастает роль автоматизации технологических процессов как средство контроля и стабилизации технологических параметров, а так же обеспечение безопасной работы технолог ...

Расчет линейной системы автоматического управления с корректирующим звеном
Цель курсовой работы - получить навыки расчета линейных систем автоматического управления с корректирующим звеном. В соответствии с заданием необходимо разработать следящую систему, ...

Современные датчики температуры (отечественного производства)
Когда учёный думает над проблемой, он задаёт вопрос, - «Почему?» Когда инженер решает задачу, он спрашивает, - «А почему нет?» Большинство технологических процессов идёт сейч ...

Разделы

© 2020 - www.frontinformatics.ru