Датчик пульсаций электропроводности жидкости

 

Изобретение относится к области гидрофизических измерений. Датчик пульсаций электропроводности жидкости имеет цилиндрический корпус 3 и дисковые параллельно и соосно расположенные электроды (Э) 2, сферические линзы (СЛ) 4, регистратор 6 тока, источник 7 напряжения, регистратор 8. Расстояние между СЛ 4 должно соответствовать двойному фокусному расстоянию каждой СЛ 4. В этом случае достигается наибольшее сгущение линий вектора плотности тока. В зоне 5 оказывается сосредоточенным практически все сопротивление жидкости между Э 2, поэтому зона 5 и является зоной максимальной чувствительности датчика. Повышаются точность и чувствительность измерений. 1 ил. 2 (Л Од О О) tc

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1370612 А 1

y)) 4 G 01 R 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

RNBAY i Г А

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫтИЙ (2l ) 4074194/24-21 (22) 28. 03. 86 (46) 30. 01. 88, Бюл. У 4 (72) А. В. Плошинский (53) 621. 3) 7. ЭЭЭ (088. 8) (56) Патент ФРГ Н 1598990, кл. 21е

27/22, 1972. (54) ДАТЧИК ПУЛЬСАЦИЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области гидрофизических измерений. Датчик пульсаций электропроводности жидкости имеет цилиндрический корпус 3 н дисковые параллельно н соосно расположенные электроды (Э) 2, сферические линзы (СЛ) 4, регистратор 6 тока, источник 7 напряжения, регистратор 8.

Расстояние между СЛ 4 должно соответствовать двойному фокусному расстоянию каждой СЛ 4. B этом случае достигается наибольшее сгущение линий вектора плотности тока. В зоне 5 оказывается сосредоточенным практически все сопротивление жидкости между Э 2, поэтому зона 5 и является зоной максимальной чувствительности датчика.

Повышаются точность и чувствительность измерений ° 1 ил.

1370612

Изобретение относится к технике гидрофизических измерений и может быть использовано в морской кондуктоI метрии для исследонания динамики океана, в экспериментальной гидродинамике для измерений параметров турбулентности, в метрологии в качестве образцового средства для градуиронки и поверки рабочих средств измерения средних и пульсационных значений удельной электрической проводимости.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности измерений.

На чертеже схематически изображен 15 датчик пульсаций.

11а границах потока 1 расположены электроды 2, заключенные н диэлектрический цилиндрический корпус 3 ° В месте соприкосновения корпуса 3 с по- 20 током 1 установлены лреломляющие линзы 4, проводимость материала которых не более чем на порядок отличается от проводимости исследуемой жидкости, при этом плоскости линз 4 ориен- 25 тированы перпендикулярно оси корпуса 3. Линзы 4 установлены на достаточном удалении от исследуемого объема (эоны) 5 но избежание искажений структуры потока l. Электроды 2 че- 30 рез регистратор 6 тока подключены к источнику 7 напряжения. Напряжение последнего контролируется регистратором 8.

Диэлектрические трубки, охватывающие электроды 2, формируют однородное электрическое поле в пространстве между поверхностями электродов 2 и линз 4. Это пространство может быть 40 заполнено жидкостью текущего потока

1. Линзы 4 могут быть плосковогнутыми, плосковыпуклыми, а также иметь двустороннюю кривизну.

При прохождении линий плотности 45 тока через плоскость линзы 4 изменяется только тангенциальная составляющая вектора плотности тока (согласно соотношениям Максвелла, определяющим поведение векторов электрического Поля на границе раздела двух сред с

50 различными значениями проводимостей), поэтому кривизна поверхности линзы 4 и отношение значения ее проводимости к проводимости жидкости потока l выб55 раны такими, чтобы входящий в жидкость лоток линий вектора плотности тока оказался сходящимся к оси линзы, т.е. линза 4 является собирающей для линий плотности тока, протекающих через ее плоскость.

Поскольку дивергенция вектора, плотности тока равна нулю (линии нектора плотности тока не могут пересекаться), то на некотором расстоянии от линзы 4 сходящийся поток линий плотности тока начинает расходиться, образуя некоторую область сгущения, характеризующуюся наибольшей неоднородностью электрического поля.

Расстояние между линзами 4 должно соответствовать двойному фокусному расстоянию каждой линзы. В этом случае достигается наибольшее сгущение линий вектора плотности тока. В зоне 5 оказывается сосредоточенным практически все сопротивление жидкости между электродами 2, поэтому зона

5 и является зоной максимальной чувствительности устройства.

Поток 1 при прохождении зоны 5 не испытывает искажений, и пульсации удельной электропроводности вызывают изменение показания регистратора 6, с высокой достоверностью отражая процессы, происходящие в потоке

Чувствительность предлагаемого датчика высока, так как в зоне максимальной чувствительности поток не испытывает торможения и именно через эту зону 5 полностью проходят измеряемые неоднородности, не изменяя траекторий движения. Дополнительное увеличение чувствительности происходит за счет изменения траекторий линий тока в зоне 5 при прохождении не. однородности с отличающимся значением удельной электропроводности.

Для обеспечения наилучшего соби-, рающего действия линз 4 их показатель преломления должен соответствовать показателю оптических линз, т.е. проводимость материала линз 4 должна не более чем на порядок отличаться от пронодимости жидкости потока 1. В этом случае для расчета исследуемого объема 5 можно применять известные соотношения их геометрической оптики, а для изготовления линз 4 целесообразно копирование оптических систем.

Формула изобретения

Датчик пульсаций электропроводности жидкости, содержащий два дисковых параллельно и соосно расположенных электрода н цилиндрическом кор1370612

Составитель Л.Сорокина

Техред М,Дидык Корректор С.Шекмар

Редактор А.Огар

Заказ 417/47 Тирах 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ушгород, ул. Проектная, 4 пусе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, он снабжен двумя сферическими линзами, причем электроды заключены в диэлектрические стаканы, обращенные открытыми краями друг к другу, а линзы установлены параллельно электродам на краях диэлектрических стаканов между электродами и исследуемой жидкостью.