Устройство для непрерывного измерения концентрации твердого компонента в двухфазных потоках

(11) 5 16 946

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.12.74- (21) 2083765/25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76.Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 27.06.7, (51) М. Кл, -

QO1 N 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) У Д К 5 8 Б. 2 1 5..4 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. С. Копотуша и В. И. Ларченко

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

КОНЦЕНТРАЦИИ ТВЕРДОГО КОМПОНЕНТА В

ДВУХФАЗНЫХ ПОТОКАХ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для кон. тропя параметров движушегося в линиях вневмотранспорта и гидротранспорта твердого компонента, а также при его самотечной подаче.

Известно устройство для измерения концентрации твердого компонента в двухфазных потоках, состояшее из трубопровода подачи анализируемого потока, одного емкостного 10 измерительного преобразователя, трех компенсационных емкостных преобразователей и схемы преобразования сигналов, выполненной в виде мостовой схемы.

Основными недостатками этого устройства 5 являются неполная компенсация изменения электрических свойств твердого компонента и транспортируюшей фазы потока аэрозоля (воздуха), сложность конст,"укции и эксплуатации.

Iles изобретения — обеспечение непрерывной компенсации изменений электрических свойств твердого компонента и транспортируюшей фазы (газа или жидкости).

Поставленная цель достигается тем, что входной участок трубопровода выпоп ен в виде изогнутого патрубка, а емкостные преобразователи устаноьлены по образуюшим прямолинейного участка трубопровода, причем компенсационнь:е преобразователи «ь .— полнены односторонными, а электроды емкостного измерительного преобразоватепя установлены вдоль верхней и нижней образуюших -.рубопровода. Входной патрубск выполнен с радиусом кривизны, равным (пни меньшим) пятидесяти диаметрам трубопровода.

На чертеже cxer .атически представлено предложенное устройство.

Устройство для непрерывного измерения концентрации твердого компонента состоит из трубопровода 1 подачи анализируемс

ro потока, входной участок которого выполнен в виде изогнутого патрубка 2 с радиусом кривизны, равным (или меньшим) пятидесяти диаметрам трубопровода. В корпусе-экране 3 по верхней образуюшей трубопровода 1 установлены два идентичных емкостных односторонних компенсационных

3 преобразователя 4, 5 для компенсации изменений электрических свойств транспортируюшей фазы потока (газа или жидкости)„. а по нижней образуюшей - идентичный преобразователь 6 для компенсации изменений электрических свойств твердого компонента. допускается и обратное расположение преобразователей, так как условия равновесия мостовой измерительной схемы при этом не изменяются.

1О

Электроды емкостного измерительного преобразователя 7 установлены вдоль верхней и нижней образуюших. Преобразователи

4-7 при отсутствии твердого компонента имеют одинаковую начальную емкость.

Конструктивно электроды еллкостных преобразователей 4-7 выполнены в виде изолированных при помоши диэлектрической прокладки (не показана) участков трубопровода

1 -.oIIà÷II анализируемого потока. :мкостный измерительный преобразователь 7 имеет равномерное электрическое поле. В случае применения емкостного измерительного преобразователя 7 с неравномерным электрическим полем последний ус25 танавливается за изогнутым патрубком 2 вверх по направлению потока.

Преобразователи 4 и 7 являются плеча» ми одной ветви мостовой схемы 8, преобразователи 5, 6 — плечами второй ветви мостовой схемы. Ответные плечи ветвей мостовой схемы 8 образованы вторичными обмотками дифференциальных трансформаторов.

Превая ветвь мостовой схемы 8 включена на вход генератора переменного напряжения 9. Обшая диагональ моста 8 (первой и второй ветвей) включена на выход усилителя 10, к которому подключена вторая ветвь мостовой схемы. Параллельно ей вклкчен блок контроля концентрации 11, содержаший детектор и измерительный прибор, проградуированный в единицах измерения концентрации.

Устройство работает следующим образом.

При TpBHcIIopTHpoBBHHH твердого компо- 45 нента по трубопроводу 1 во входном участке трубопровода, выполненном в виде изогнутого патрубка 2, возникает центробежная сила, действие которой направлено в сторону выпуклости патрубка.

Под действием центробежной силы транспортируемый поток расслаивается на две фазы. Устойчивое расслоение транспортируемого при помоши газа или жидкости потока на две фазы сохраняется на значительном расстоянии от изогнутого патрубка 2, вниз по направлению потока. Так как преобразователи 4, 5 установлены в зоне, свободной от твердого компонента, происходит непрерывная компенсация изменения электрических свойств транспортируюшей фазы потока.

Изменения электрических свойств твердого компонента компенсируются преобразователем 6, установленным в зоне прижатия твердого компонента.

Это обусловлено тем, что электрическое поле преобразователей 4, 5, 6 проникает в трубопровод 1 на глубину, меньшую или равную радиусу трубопровода. Глубина проник.— новения электрического поля регулируется выбором зазора между электродами преобразователей 4, 5, 6.

В результате происходит непрерывная компенсация изменений электрических свойств твердого компонента и транспортируюшей фазы потока, что позволяет непрерывно измерять концентрацию с высокой точностью.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного измерения концентрации твердого компонента в двухфазных потоках, состояшее из трубопровода подачи анализируемого потока одного емкостного измерительного преобразователя, трех компенсационных емкостных преобразователей и схемы преобразования сигналов, выполненной в виде мостовой схемы, о т— л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью непрерывной компенсации изменений электрических свойств твердого компонента и транспортируюшей фазы, входной участок трубспровода выполнен в виде изогнутого патрубка, а емкостнь е преобразователи установлены по образуюшим прямолинейного участка трубопровода, причем компенсационные преобразователи выполнены односторонними, а электроды емкостного измерительного преобразователя установлены вдоль верхней и нижней образуюших трубопровода.

2. Устройство по п. 1. о т л и ч а юш е е с s тем, что входной патрубок выполнен с радиусом кривизны, равным или меньшим пятидесяти диаметрам трубопровода.

516946

Составитель А, Журавлева

Техред С. Веда Корректор А, Гриценко

Редактор Т. Орловская

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 934/180 Тираж 1032 П одписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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