Емкостный преобразователь

 

пц 544896

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

l ( (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.75 (21) 2129416/25 (51) М, Кл. G OIN 27/22 с присоединением заявки ¹ 2129418/25

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 28.02.77 (53) УДК 541.12.012 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

С. С. Колотуша и В. И. Ларченко

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (54) ЕМКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения концентрации, скорости и расхода частиц в локальных участках по сечению преобразователя для изучения динамики двухфазных потоков, а также процессов износа и сепарации в трубопроводах.

Известно устройство для измерения локальных скоростей, концентраций и расхода, содержащее два игольчатых электрода, введенных в диэлектрическую трубу (1).

Недостатком этого устройства является малая точность измерения, так как электроды оказывают сопротивление движущемуся потоку в результате чего при ударах частиц об электроды искажаются траектории их движения и поле скоростей.

Ближайшим к пзобретеншо техническим решением можно считать емкостной преобразователь, содержащий пару электродов в виде трапецеидальных участков цилиндрической трубы, закрепленных на диэлектрическом основании (2).

Недостатком этого преобразователя является то, что он не позволяет измерять концентрацию, скорость и расход частиц в плоскостях, проходящих через ось преобразователя, так как в преобразователе создается усредненное электрическое поле в рабочем объеме и полезный сигнал содержит постоянную составляющую, обусловленную изменением средней диэлектрической постоянной движущегося материала, что не позволяет получить переменный сигнал, обусловленный только колебаниями частиц по сечению канала, что сужает функциональную возможность преобразователя.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет изме10 рения концентрации, скорости и расхода часп|ц в плоскостях, проходящих через ось преобразователя.

Цель достигается тем, что электроды установлены так, что непараллельные образую15 щие каждой пары электродов направлены встречно друг другу, а середины параллельных образующих электродов лежат в измерительных плоскостях.

На фпг. 1 изображен емкостный преобра20 зователь; на фиг. 2 — разрез по А — А на фпг. 1, в разрезе показано распределение электрического поля в рабочем объеме преобразователя.

Емкостный преобразователь, содержит

25 электроды 1, 2, 3, 4, образующие пары в виде трапецепдальных участков цилиндрической трубы, закрепленных в диэлектрическом основании 5. Электроды устанавливаются в стенке трубопровода, по которому транспортп30 рдотся частицы. Для предохранения преоб544896 р, =-ователя от воздействия электрических и магнитных полей электроды помещаются в электростатический экран (на чертеже не показан).

Электроды 1, 2, 3, 4 для измерения указанных параметров включаются на вход измерительной схемы.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжения соответственно на каждую пару электродов в междуэлектродном пространстве создается резко неравномерное по сечению преобразователя электрическое поле.

Так как непараллельные образующие каждой пары электродов направлены встречно, суммарная ширина электродов в каждом из сечений преобразователя не меняется, а изменяется только их соотношение. В результате этого область повышенной напряженности проходит по направляющим в виде прямых, концы которых упираются в середины меньших сторон параллельных образующих каждой пары электродов.

При движении дисперсных частиц через рабочее пространство преобразователя они пересекают зоны повышенной напряженности, что изменяет емкость преобразователя и формирует на выходе измерительной схемы сигнал, который содержит постоянную и переменную составляющие. Измеряя постоянную составляющую определяют концентрацию частиц в исследуемой плоскости.

Для измерения скорости определяют максимальное значение ординаты автокорреляционной функции переменной составляющей, однозначно связанное с линейной скоростью частиц. Для измерения расхода сигналы, пропорциональные концентрации и скорости частиц, перемножают. Исключение из постоянной составляющей части сигнала, вызванного движением частиц за пределами области повышенной напряженности, достигается включением в выходную цепь порогового устройства. Сравнивая сигналы каждой пары электро10 дов, определяют соотношение указанных параметров, а по их разности судят об изменении параметров в двух взаимноперпендикулярных плоскостях преобразователя.

15 Формул а изобретения

Емкостный преобразователь, содержащий пары электродов в виде трапецеидальных участков цилиндрической трубы, закрепленных в диэлектрическом основании, о т л и ч а20 ю шийся тем, что, с целью расширения функциональной возможности за счет измерения концентрации, скорости и расхода частиц в плоскостях, проходящих через ось преобразователя, электроды установлены так, что не25 параллельные образующие каждой пары электродов направлены встречно друг другу, а середины параллельных образующих электродов лежат в измерительных плоскостях.

Источники информации, принятые во вни30 мание при экспертизе:

1. Beck М. S. et al. «Soleds bluid two phase

flow measurement using correlation, technigues», Computer Control of chemical Processes, University of Bradford, 1969.

35 2. Авт. св. № 441501, кл. G OIN 27/22, 1972 (прототип).

544896 фиг.1

Составитель О. Иванова

Редактор Н. Коляда

Корректор H. Аук

Техред Л. Гладкова типография, пр. Сапунова, 2 аказ 206/9 Изд. № 188 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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