Електрод для визначення електричного потенціалу підземної металевої споруди

Електрод для визначення електричного потенціалу підземної металевої споруди, що складається з заземленого металевого стержня, який відрізняє ться тим, що додатково введено другий заземлений металевий стержень, джерело постій 3 25598 цьому контакт електрода з грунтом здійснюється за допомогою двох металевих стержнів, у яких значення потенціалу були б не змінними в процесі вимірювання потенціалу ПМС. Це дозволить підвищити достовірність визначення потенціалу ПМС. Поставлену технічн у задачу з досягненням зазначеного результату вирішено завдяки тому, що в запропонованому електроді, до складу якого входить заземлений металевий стержень, введено другий заземлений металевий стержень, джерело постійного струму стабільної напруги і здвоєний перемикач, до дво х спільних контактів якого приєднано джерело постійного струму стабільної напруги, розімкнутий контакт першого перемикача і замкнутий контакт другого перемикача з'єднані між собою і приєднані до першого заземленого металевого стержня, а замкнутий контакт першого перемикача і розімкнутий контакт другого перемикача з'єднані між собою і приєднані до другого заземленого металевого стержня. Суть корисної моделі і суттєві відмінності запропонованого електрода від прототипу полягають в тому, що в електрод введенні нові елементи другий металевий стержень, джерело постійного струму стабільної напруги і здвоєний перемикач, а також - в електричних зв'язках нових елементів між собою та з відомим елементом. Порівняння запропонованого технічного рішення з відомими технічними рішеннями того ж призначення показує, що електрод для визначення електричного потенціалу ПМС відповідає критерію винаходу — „новизна", В запропонованому електроді струм від джерела постійного струму протікає між заземленими металевими стержнями (далі, металеві стержні) і поляризує їх. Поляризація металевих стержнів відбувається поступово і потрібен деякий час, щоб потенціали на них стабілізувалися. На одному із металевих стержнів утворюється додатній потенціал, на другому електроді - від'ємний потенціал. Абсолютні значення потенціалу на обох металевих стержнях можуть бути однаковими, або різними. Це залежить від перехідного опору між кожним металевим стержнем і грунтом. Якщо значення перехідного опору одного із металевих стержнів відрізняється від значення перехідного опору другого металевого стержня, то відбувається зміщення потенціалу, внаслідок чого абсолютні значення потенціалу на кожному металевому стержні стануть різними. На одному із металевих стержнів абсолютне значення потенціалу зменшиться, на другому - підвищиться. Наприклад, якщо на металеві стержні подається стабільна напруга U1,2=2,0В, то на першому металевому стержні значення потенціалу може бути U1=+0,9В, а на другому - U2=-1,1В. При цьому різниця потенціалів між ними залишається незмінною, U1,2=2В. При зміні напрямку стр уму між металевими стержнями полярність на них також зміниться, але абсолютні значення потенціалу залишаються без змін. На першому металевому стержні значення потенціалу стане від'ємним U1=-0,9В, а на другому - додатним U2=+1,1В. Це обумовлено тим, що перехідний опір між металевими стержнями і грунтом залишається незмінним. Перехідний опір залежить від абсолю 4 тного значення постійного струму і площі дотику кожного металевого стержня з грунтом [Н.Н. Соловьев. Измерительная техника в проводной связи. Часть 4. Измерения параметров линий, каналов и трактов. „Связь". М. 1974. стр. 150]. Таким чином, при різних напрямках струму між металевими стержнями, абсолютні значення потенціалу на металевих стержнях можуть бути різними, але вони залишаються не змінними. Тому, щоб визначити потенціал ПМС спочатку вимірюють різницю потенціалів між ПМС і металевим стержнем при одній полярності на ньому, потім за допомогою перемикача змінюють напрямок струму між металевими стержнями і вимірюють різницю потенціалів між ПМС і тим же металевим стержнем при іншій полярності на ньому. Потенціал ПМС вираховують за формулою, наведеною нижче. На кресленні, що додається до опису, зображена схема електрична функціональна електрода для визначення потенціалу ПМС. С хема складається з електрода 1, вольтметра 2 і підземної металевої споруди 3. До складу електрода 1 входять два металевих стержня 1' і 2' (наприклад, латунні стержні), джерело постійного струму UСТ, яке має стабільну напругу, і здвоєний перемикач S1. Джерело постійного струму стабільної напруги приєднано до контактів "а" перемикача S1.1 і перемикача S1.2. Контакт "в" перемикача S1.1 і контакт "б" перемикача S1.2 з'єднані між собою і приєднані до металевого стержня 1', а контакт "б" перемикача S1.1 і контакт "в" перемикача S1.2 з'єднані між собою і приєднані до металевого стержня 2'. Відстань між металевими стержнями 1' і 2' становить, наприклад, 5-8см. Вимірювання потенціалу ПМС з використанням запропонованого електрода проводять наступним чином. Електрод заглиблюють в землю на осьовій лінії ПМС біля вимірювального пункту. В процесі вимірювання електрод не переміщують. Потенціал ПМС визначають методом двократного вимірювання різниці потенціалів між ПМС і металевим стержнем при різній полярності на ньому. Спочатку вольтметром вимірюють різницю потенціалів між ПМС і кожним із металевих стержнів при одній полярності на них EС - U1 = UС.1 ; (1) EС + U2 = UС,2 , (2) де ЕС - потенціал ПМС, В; U1, U2 - потенціал відповідно металевого стержня 1’ і 2', В; UC,1 UC,2 - різниця потенціалів виміряна між ПМС і відповідно металевим стержнем 1' і 2' при одній полярності на них, В. Потім перемикач S1 перемикають в друге положення (змінюють напрямок стуму між металевими стержнями 1’ і 2') і на протязі декількох хвилин чекають стабілізації потенціалу на металевих стержнях. Вимірюють різницю потенціалів між ПМС і кожним із металевих стержнів при іншій полярності на них: ( EC + U1 = UC,1; (3) ( EC + U1 = UC,2 , (4) ( ( де UC,1 , UC,2 - різниця потенціалів виміряна 5 25598 між ПМС і відповідно металевим стержнем 1’ і 2' при іншій полярності на них, В. Додавши рівняння (1) і (3), а також рівняння (2) і (4) отримують формули для обчислення потенціалу П МС: ( ( UC,1 + UC,1 UC, 2 + UC,2 EC = , або EC = , 2 2 де ЕC - потенціал підземної металевої споруди, В; UC,1, UC,1 - різниця потенціалів виміряна між ПМС і металевим стержнем 1’ при різній полярно Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 6 сті на ньому, В; UC,2, UC,2 - різниця потенціалів виміряна між ПМС і металевим стержнем 2' при різній полярності на ньому, В. Електрод для визначення електричного потенціалу підземної металевої споруди за технологією розробки і здійснення, наявності відповідного обладнання, уста ткування, комплектуючих і матеріалів має всі можливості щодо його промислового виготовлення і використання. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601