Датчик толщины жидкости

 

ДАТЧИК ТОЛЩИНЫ ЖИДКОСТИ, содержащий выполненный в виде полого элемента корпус, внутри которого размещен источник излучения, о тличающий с я тем, что, с целью упрощения датчика и расширения его функциональных возможностей, источник излучения выполнен в виде изолированного нагревателя, а на наружной поверхности корпуса последовательно нанесены слой пигмента, нерастворимого в термохромном веществе , выполненный из последнего второй слой, покрытый химически инертной к этому слою защитной пленкой . фиг. 1

,СОЮЗ СОЮЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))4 G 01 В 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f

1 (21) 3748932/24-25 (22) 27 ° 03.84 (46) 30. IO. 85. Бюл. 9 40 (71) Ивановский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт и Ивановский сельскохозяйственный институт (72) С.В. Стрельцов, N.В. Чаусов, П.П. Гуюмджян и К.Н. Железнов (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 665218, кл. G 01 К 11/12, 1978, Jackson М.L. Ь|р Ы films in

viscons flow. American elnstitution

of chem Engineers journal, v. 1, 1955, р. 231 °

„„90„„И 88531 А (54) (57) содержащий выполненный в виде полого элемента корпус, внутри которого размещен источник излучения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения датчика и расширения его функциональных возможностей, источник излучения выполнен в виде изолированного нагревателя, а на наружной поверхности корпуса последовательно нанесены слой пигмента, нерастворимого в термохромном веществе, выполненный из последнего второй слой, покрытый химически инертной к этому слою защитной пленкой.

1188531

30

40

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения и исследования динамики движения взаимодействующих фаэ на их поверхности раздела, образуемой пленкой жидкости, движущейся по контактному рлементу, и потоком rasa в массообменном аппарате, в частности в аппарате с орошаемой насадкой.

Цель изобретения — упрощение датчика и расширение его функциональных возможностей.

На фиг. 1 схематически изображена конструкция датчика на примере насадки в форме кольца Рашига; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Датчик толщины и газосодержания жидкости содержит корпус 1, выполненный в виде полого элемента, например, в форме насадки. Корпус датчика может быть выполнен из материала насадки. В том случае, если насадка циркулирует в аппарате, материал корпуса датчика подбира- 2 ется таким образом, чтобы его вес был равен весу насадки при тех же размерах датчика.

Внутри корпуса 1 расположен источник теплового излучения, которым служит изолированный нагреватель 2, подсоединенный .к источнику

3 питания. С наружной стороны на корпус последовательно нанесен слой пигмента 4, слой 5 термохромного вещества и защитная пленка 6. Слой пигмента 4 наносят каким-либо темным

;(например черным) красителем, нерастворимым в термохромном веществе. Этот слой служит для увеличения контрастности изображения. В качестве термохромного вещества могут быть использованы композиции на основе холестерических жидких крис- таллов, например состав, содержащий следующие компоненты: производные холестерина, поливиниловый спирт, 2,2,6,6-тетраметил-4-оксиперидин и вода. Состав компонента, содержащего производные холестерина, подбирается в зависимости от температуры в исследуемом аппарате, теплофизических свойств газа и орошающей жидкости. Например, в установке с температурой газа и орошающей жидкости (воды) 20 С может быть использована композиция из жидкокристаллических веществ следующего состава, Х: холестерил олеил карбонат 70, холестерил наноноат 10; холестерил бензоат 20. Цветотемпературный интервал композиции 20-25 С.

Защитная пленка выполняется иэ прозрачного полимерного материала, химически инертного к термохромному веществу, и служит для его предохранения от механических повреждений.

Температуру газа, подаваемого в аппарат, устанавливают равной температуре жидкости, чтобы исключить теплообмен между газовой и жидкой фазами в процессе исследований.

Экспериментально установлено, что температура поверхности датчика должна быть на 2-5 С больше, чем температура среды в аппарате, так как больший перепад температур может привести к возникновению погрешности измерений, связанных с изменением температуры орошающей ъ жидкости вследствие теплопередачи от нагревателя.

Датчик работает следующим образом.

Предварительно откалиброванные один или несколько датчиков, иэго1 товленных в виде элементов насадки, помещают в слой насадки. Калибровку датчика осуществляют с целью нахождения функциональной зависимости цветного показателя слоя термохромного вещества 5 от толщины пленки орошающей жидкости. Датчики соединены с источником питания гибким проводом, причем в том случае, если исследуют гидродинамику аппарата с циркулирующей насадкой, длину помещенной в аппарат части провода устанавливают такой, чтобы датчик мог свободно перемещаться по всему объему аппарата °

Посредством нагревателя 2 температуру поверхности датчика устанавливают на 2-5 С большей, чем температура среды в аппарате. Прн наличии на поверхности датчика пленки орошающей жидкости происходит изменение цвета его поверхности, причем вследствие различной интенсивности теплоотдачи от поверхности датчика к жидкости или к газу определенной толщине пленки соответствует некоторая цветовая характеристика, определяемая длиной волны, которую

Риа. 2

Составитель В.Екаев

Редактор Е.Копча Техред М.Кузьма Корректор С.Шекмар

Заказ 6733/41

Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1188531 ф отражает слой термохромного вещест- ющихся изображением соответствующих ва 5 по данной температуре. линий одинаковой толщины пленки

В результате картина орошения жидкости, датчика жидкостью наблюдается в Получаемое Изображение фиксируют виде линий различного цвета, явля- с помощью фото- или киноаппаратуры.