[发明专利]一种利用电流变液检测直流电场强度的装置

权利要求书

1.一种电流变液检测电场强度的装置，其特征在于，包括具有底座和悬臂的支架，所述支架的底座上固定密闭容器；密闭容器内腔充满电流变液，密闭容器内部底面固定垂直于底面的内置管；

所述内置管底部与顶端具有与电流变液相通的通孔，内置管中放置平行于内置管管体长度方向的内置滑轨，内置滑轨中有可以沿内置滑轨轨道运动的工作球；所述工作球的初始位置固定于内置滑轨顶部的电磁阀上；所述工作球靠近内置管顶端的部分的外表面涂有反光薄膜；

所述支架的悬臂上设置正对工作球的激光发射及接收装置；

所述密闭容器与支架底座接触紧密，无漏液；所述内置管底端与密闭容器底端接触紧密；

所述电流变液为Ca-Ti-O电流变液、Al₂O₃电流变液、改性TiO₂电流变液或Sm-TiO₂纳米电流变液，电流变液雷诺数Re<0.2；

所述工作球为绝缘材料，其中ρ_球>ρ_液，r_球<3mm；其中ρ为密度，r为半径；

当在电流变液电场强度检测装置的极板间外加不同的电场时，由于不同电场强度使得电流变液体发生不同程度的物理变化，工作球受到的浮力及粘滞阻力将发生不同程度的改变，从而使工作球运动状态发生改变，并最终导致激光发射及接收装置输出的时间实时发生改变；

利用工控机采集实时变化的输出时间值，并与存储数据库进行数据匹配进而可获得被测电场强度，最终达到对直流电场强度检测及监察的功能；

电流变液的物理变化主要表现为电流变液的流动性、粘度、强度的变化，所述工作球在电流变液中的运动规律符合斯托克斯定律公式：G_球≥F_浮+f_粘滞阻力，其中G_球为工作球重力，F_浮为工作球所受浮力，f_粘滞阻力为工作球所受粘滞阻力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密闭容器的材料熔点在230℃～260℃，有透光性，透光率≥90％。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密闭容器的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙或聚碳酸酯。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流变液具有透光性，透光率≥80％。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光发射及接收装置的高度可调。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反光薄膜的上表面光滑平整。