ГОСТ Р 53734.1-2014
- цилиндр Фарадея должен быть достаточно большим, чтобы полностью вмещать и охватывать
весь заряженный объект, так чтобы ни один его участок поверхности не оказался снаружи;
- должно быть обеспечено хорошее экранирование цилиндра Фарадея, защищающее его от
влияния любых зарядов во внешней окружающей среде;
- следует предотвратить влияние любых локальных зарядов в процессе измерения зарядов. Для
этого, например, требуется заземлять оборудование, когда оператор помещает объекты измерения в
цилиндр Фарадея, и гарантировать, что оператор также заземлен и что его одежда
иенаэлектризована и не может наэлектризоваться в процессе проведения измерений;
- следует предотвратить утечку зарядов через изоляцию цилиндра Фарадея, электрических
соединений и проводов внешних измерительных систем;
- следует удостовериться, что и нулевые показания и показания, касающиеся величины
измеряемого заряда, сохраняются устойчиво в течение времени, достаточного для снятия показаний
измерительных приборов.
Безопасность должна также быть обеспечена и на тот момент, когда заряженный цилиндр
Фарадея заземляется. При этом не должно возникать искровых разрядов, способных вызвать
зажигание.
8.5 Плотность зарядов
8.5.1 Поверхностная плотность зарядов
Заряженный лист изоляционного материала, удаленный от любых других заземленных
поверхностей, служит источником однородного одинакового и направленного нормально к
поверхностям каждой стороны листа электрического поля, обусловленного алгебраической суммой
поверхностных плотностей зарядов на каждой из его сторон. Плотности зарядов на каждой стороне
листа могут быть измерены, если лист расположен вблизи от заземленной поверхности (против
заземленной поверхности). Заряд на поверхности, расположенной против заземленной поверхности,
не окажет влияния на внешнее поле у противоположной поверхности листа и плотность зарядов на
последней поверхности может быть измерена, например, прибором для измерения напряженности
поля. При этом толщина и относительная диэлектрическая постоянная материала и точное
расстояние датчика от поверхности должны быть известны.
Чтобы обеспечить требуемую точность измерений до 5 % датчик измерительного прибора
должен быть удален от поверхности листа на расстояние не менее, чем 1.5 диаметра датчика.
Размер охранной пластины должен не менее чем в 9 раз превышать расстояние, отделяющее датчик от
поверхности листа. Для обеспечения точности измерений до 1 % размер охранной пластины должен
не менее чем в 15 раз превышать расстояние, отделяющее датчик от поверхности листа.
При мелкомасштабных объектах испытания требуется применять датчики и расстояния,
разделяющие датчик и объект испытания, соразмерные объекту испытания.
Для проведения измерений на движущихся объектах требуются измерительные приборы с
инерционностью и разрешающей способностью, обеспечивающей возможности проведения таких
измерений.
8.5.2 Объемная плотность зарядов
Для сферы с однородным усредненным распределением плотности заряда напряженность
электрического поля у поверхности и максимальный потенциал возрастают по линейной и
квадратичной зависимости, соответственно. Следовательно, при однородном распределении заряда
плотность электрического заряда в объеме можно определять по напряженности электрического поля у
поверхности или по максимальному потенциалу в камере простой формы.
Для камер сложной формы можно применять компьютерное моделирование, чтобы установить
граничные значения напряженности электрических полей и распределение потенциала в объеме.
Камера может быть или полностью наполняемым сосудом, содержащим заряд, или небольшим
продуваемымпробникомлокальныхобразцоватмосферы.Необходимдизайнпробника,
уравновешивающий хорошее прохождение воздуха с экранированием электрического поля,
воздействующего на наружные поверхности пробника и создаваемого зарядами в большом сосуде.
Эффективность экранирования пробника можно испытать, снимая показания в отсутствии заряда во
внешней среде, но увеличивая потенциал до высоких значений. Воздействие внешних полей может
быть довольно существенным, если пробник помещен в центральную часть крупномасштабного
распределенного заряда, где локальный потенциал может достигать нескольких десятков киловольт.
8.6 Стекание заряда
Утечка заряда с материалов -фактор ограничения электростатических эффектов.
Следовательно, скорость спонтанной утечки заряда - важный параметр. Свойства, связанные с
утечкой зарядов, характеризуются временем утечки заряда.
20