Датчик локальной объемной концентрации дисперсной фазы в дисперсионной жидкой среде

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может применяться в различных процессах промышленности, где требуется измерение локальной объемной концентрации газовой или твердой среды в двухфазных средах жидкость - газ или жидкость - твердое. Датчик Включает две кондуктометрические ячейки, расположенные на одном изолирующем основании. Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение границ использования датчика - обеспечивается уменьшением влияния электрофизических свойств среды на результаты измерений за счет выполнения ширины каждой пары электродов ячеек с учетом приведенной математической зависимости, При измерении обе ячейки погружаются в измеряемую среду. 1 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ б

2 (21) 4786253/25 (22) 30.01.90 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 .(71) Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.В.Куприянов и 3.А.Шишкин (53) 543.25(088.8) (56) Субботин и др. Резистивный и емкостной методы измерения паросодержания.—

Теплоэнергетика, 1974, М 6, с. 63.

Зимин E.Ô., Кочанов Э,С. Измерение параметров электрических и магнитных полей в проводящих среда, — М.: Энергоатомиздат, 1985. с, 1-50.

Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах. Сборник. Новосибирск, 1978, с, 62.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в медицинской, микробиологической отраслях промышленности, в (нефте)химическом машиностроении, в гидрометаллургии, в экологических системах.

Известно аналогичное устройство, включающее кондуктометрическую ячейку, состоящую из двух электродов, погружаемых в измеряемую среду и подключенных к фиксирующей электрической схеме, Однако известное устройство не может обеспечить достаточно высокую точность измерений в случае изменения электрофизических свойств измеряемой среды.

„, Я2, „1728759A1 (54) ДАТЧИК ЛОКАЛЬНОЙ ОБЪЕМНОЙ

КОНЦЕНТРАЦИИ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ В

ДИСПЕРСИОННОЙ ЖИДКОЙ СРЕДЕ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может применяться в различных процессах промышленности, где требуется измерение локальной объемной концентрации газовой или твердой среды в двухфазных средах жидкость — газ или жидкость — твердое. Датчик включает две кондуктометрические ячейки, расположенные на одном изолирующем основании. Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение границ использования датчика— обеспечивается уменьшением влияния электрофизических свойств среды на результаты измерений за счет выполнения ши ри н ы каждой пары электродов ячеек с учетом приведенной математической зависимости, При измерении обе ячейки погружаются в измеряемую среду. 1 ил.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик концентрации дисперсной фазы, включающий две кондуктометрические ячейки, образованные парами электродов. смонтированных на одном изолирующем основании, при этом ширина электродов и расстояние между ячейками выполнены произвольно.

Известный датчик имеет низкую точность измерений при непостоянной удельной электрической проводимости среды, а также ввиду нахождения кондуктометрических ячеек в разных гидродинамических условиях, которые не учитываются конструкцией датчика, 1728759

az, 40

az, 45

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение границ использования датчика, Поставленная цель достигается тем, что в датчике локальной объемной концентрации дисперсной фазы в дисперсионной жидкой среде, включающем две кондуктометрические ячейки, образованные парами электродов на одном изолирующем основании, геометрические размеры каждой пары электродов по ширине выбраны из условия где К вЂ” эллиптический интеграл первого рода;

I< — расстояние между серединами электродов одной ячейки, определяемое выбранной величиной локального объема измеряемой среды;

iz — расстояние между серединами электродов другой ячейки, определяемое размерами включений дисперсной фазы; а и az — ширина электродов ячеек.

На чертеже показан датчик, общий вид, Датчик включает изолирующее основание 1, выполненное в виде стержня из твердого диэлектрика, и имеющее две кондуктометрические ячейки, образованные двумя парами электродов 2 и 3, подключенных к электрической измерительной схеме (не показана). Электроды 2 имеют меньшую ширину, чем электроды 3. Расстояния между серединами электродов 2 и 3 в каждой их паре, а также геометрические размеры каждой пары электродов 2 и 3 выбраны из условия: где К вЂ” эллиптический интеграл первого рода;

I> — расстояние между серединами электродов одной ячейки, определяемое выбранной величиной локального объема измеряемой среды;

Iz — расстояние между серединами электродов другой ячейки, определяемое разме5 рами включений дисперсной фазы; а> и ez — ширина электродов ячеек, Датчик работает следующим образом.

Для измерения локальной объемной концентрации дисперсной фазы в диспер10 сионной жидкой среде электроды 2 и 3 датчика полностью погружают в эту среду и производят измерение комплексных сопротивлений обеих кондуктометрических ячеек. По результату измерения определяют

15 искомую величину концентрации дисперсной фазы в жидкости, например, посредством отображения полученного результата на отградуированной соответствующим образом ш кале и ри бора.

20 Изменения величины удельной электрической проводимости измеряемой жидкости не могут повлиять на результат измерения благодаря найденному соотношению геометрических размеров электродов, 25 Формула изобретения

Датчик локальной объемной концентрации дисперсной фазы в дисперсионной жидкой среде, включающий две кондуктометрические ячейки, образованные парами

30 электродов на одном изолирующем основании, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения границ использования датчика, геометрические размеры каждой пары электродов

35 по ширине выбраны из условия где К вЂ” эллиптический интеграл первого рода;

I > — расстояние между серединами электродов одной ячейки, определяемое выбранной величиной локального объема измеряемой среды;

Iz- расстояние между серединами электродов другой ячейки, определяемое размерами включений дисперсной фазы; а> и а — ширина электродов ячеек.

1728759

/Г эх

03ИР )0 П схеиг

Составитель В.Куприянов

Техред M. Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор В.Петраш

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1404 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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