ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методика и результаты исследований подвижности ионов из "Корона переменного тока" Подвижность газовых ионов является одним из важных физических параметров, от которого зависят характеристики коропы. Для расшифровки, анализа и обобщения результатов исследований коронного разряда переменного тока промышленной частоты и в том числе зондовых исследований знание величин подвижностей ионов совершенно необходимо. ]Между тем применительно к времени жизни ионов, характерной для их движения в поле короны переменного тока промышленной частоты, нет достаточно надежных данных о величинах подвижностей. [c.79] Моменты образования фронтов волн объемного заряда совпадают с моментами вспышки короны на проводе и легко могут быть зафиксированы по осциллограммам вольт-амперных характеристик разряда. Это обстоятельство существенно для нахождения времени жизни ионов, подвижность которых подлежит определению при экспериментах. [c.80] На фронте каждой волны объемного з.дряда будет иметь место относительно резкое изменение плотности объемного заряда (от нуля до некоторых конечных значений), которое будет фиксироваться зондом в момент прихода волны в точку поля, где установлен зонд. Отмечая этот момент времени и зная момент образования фронта волны, можно определить время движения фронта волны объемного заряда от поверхности провода, где он образовался, до данной точки поля. Совокупность таких данных для различных расстояний зонда от провода позволяет построить диаграмму движения фронта данной волны объемного заряда и, следовательно, определить скорость его движения. [c.80] Гфр — радиус фронта волны заряда. [c.80] При смешанном напряжении с выбранным соотношением величин постоянной и переменной составляющих заряд провода будет изменяться в небольших пределах, оставаясь во время горения короны постоянным и равным критической величине. В межэлектродном пространстве будут расположены не один, а несколько слоев объемного заряда. В силу всего этого постоянная составляющая напряженности электрического поля у поверхности наружного цнлнндра будет намного превышать амплитуду переменной составляющей, т. е. напряженность у цилиндра в среднем может считаться постоянной. [c.81] Распределение плотности объемного заряда в волне заряда по мере ее перемещения к наружному цилиндру все время выравнивается. Для волны, ближайшей к цилиндру, как показывают соответствующие расчеты, оно становится практически равномерным. Одновременно с этим существенно уменьшается разрыв между отдельными слоями. В результате на стенку цилнндра заряд будет поступать фактически непрерывно, а плотность поступающего заряда будет неизменной во времени. [c.81] В силу указанных причин постоянная составляющая тока у поверхности цилиндра определяется главным образом уходом ионов из объема на эту поверхность. Поэтому убыль объемного заряда, заполняющего межэлектродное пространство за некоторый отрезок времени, меньший или равный периоду переменной составляющей напряжения, можно определить путем умножения постоянной составляющей тока на этот интервал времени. [c.81] Если за начало отсчета времени принят момент вспышки короны в данный период, то для этого момента заряд провода равен его критической величине, а заряд волны объемного заряда данного периода в этот момент естественно равен нулю. [c.81] В соответствии с уравнением (3-4) для определения напряженности электрического поля на фронте волны объемного заряда, кроме величины фр, необходимо также знать координату фронта Гфр для соответствующих моментов времени. Такая зависимость координаты фронта от времени и определялась при помощи измерений, для проведения которых было необходимо внести соответствующие изменения в схему экспериментальной установки, показаннон- а рис. 3-1. [c.82] При питании коронирующего провода смешанным напряжением, содержащим постоянную и переменную составляющие промышленной частоты, в кривых пространственного потенциала для различных точек поля будет содержаться также апериодическая составляющая. [c.82] В соответствии с этим источник компенсирующего напряжения, описанный в предыдущем разделе и содержащий источники первой и третьей гармоник, был дополнен источниками постоянного напряжения и источником апериодических униполярных импульсов. Источник постоянного напряжения был включен также и в цепь питания корониругощего провода. [c.82] В измерительной части схема естественно была дополнена устройствами и приборами, необходимыми для измерения постоянных составляющих напряжений и токов. [c.82] Для регистрации и контроля тока на сетку зонда в схеме предусмотрено присоединение сетки к зондовой платформе через измерительное сопротивление, падение напряжения на котором регистрировалось осциллографом, или же через мнкроамперметр. В первом случае регистрировалась только переменная составляющая тока сетки, так как усилитель осциллографа был переменного тока. Во втором—-только постоянная составляющая. Такое разделение составляющих тока сетки при измерениях облегчало в известной мере настройку компенсации пространственного потенциала. [c.82] Как впдио из схемы, батарея напряжения подпора заключена в два экрана. К внутреннему экрану, подключенному до измерительного сопротивления R, присоединен перехватывающий экран зонда. Благодаря этому из измерений исключаются токи утечки по изоляции зонда, возникающие при включении напряжения подпора. Для исключения наводок на этом внутреннем экране от аппаратуры, находящейся внутри зондовой платформы, и исключения соответствующих токов через измерительное сопротивление служит второй, наружный экран. [c.83] Зондовые исследования в поле коронного разряда требуют прежде всего, чтобы внесение зонда в исследуемое поле практически не искажало его заметным образом во всем объеме, кроме небольшой области в ближайших окрестностях зонда, где искажения неизбежны. [c.83] Критерием отсутствия влияния зонда на поле коронного разряда может служить практическое совпадение тока короны при отсутствии зонда и при его внесении в поле. В случае смешанного напряжения необходимо, чтобы оставались неизменными как постоянная, так и переменная составляющие тока. Для постоянной составляющей тока критерием такого совпадения служило равенство суммы показаний микроамперметров, включенных в цепи цилиндра и цепи сетки, показаниям первого микроамперметра при удалении зонда. [c.83] Для контроля неизменности переменной составляющей тока коронного разряда использовались осциллограммы вольт-амперных характеристик. [c.83] Принципиальная схема измерений по методу зондовых токов. [c.83] Вторым таким критерием является минимум тока зонда, который достигается при подборе соответствующих амплитуд и фаз переменных составляющих компенсирующего напряжения. Когда ток зонда сведен к практически достижимому минимуму путем настройки компенсации, то включение напряжения подпора сопровождается значительным увеличением тока зонда за счет усиления ионного тока, который в этих условиях существенно больше или, по крайней мере, соизмерим с емкост-Рис, 3-4. Осциллограммы тока НЫМ ТОКОМ. [c.84] Начало увеличения тока зонда при включенном подпоре, отмеченное на осциллограмме как tф, соответствует приходу в место установки зонда фронта волны объемного заряда. Интервал времени между to и г ф равен времени движения фронта волны объемного заряда из положения, в котором он находился в момент прохождения переменной составляющей напряжения на проводе через нуль, до места установки зонда. [c.84] Вернуться к основной статье