Устройство для измерения порозности ожиженных сред

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОЗНОСТИ ОЖИЖЕННЫХ СРШ1, состоящее из чувствительного элемента, выполненного в виде расположенных соосно и изолированных друг от друга электропроводных стержня и трубки, генератора электромагнитных колебаний, подключенного к стержню, и регистрирующего прибора, о т ли ч а ю и в е-, с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем компенсации температурной погрешности, в устройство введены второй генератор электромагнитных колебаний и сумматор , причем трубка соединена со входом второго генератора электромагнитных колебаний, а выходы обоих генераторов электромагнитных колебаний подс « ключены к соответствующим вхбдам сумматора, выход которого соедщнен (П со входом регистрируютегоприбора.

СООЗ СОВЕТСНИХ

«««

РЕСПУБЛИК а(д) G 01 и 9 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С фЕТЕЛЬСТВУ

4Р

Ьф

Cr4

Ф©

К)

QO,(21) 3212234/18-25 (22 ) 23. ° 10 . 80 (46) 15.0б. 83. Вюл. Р 22 (72) B. М. Горнак, В. В. Ермаков, В. В. Иацнев и В. A. Попов (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г, М. Кржижановского и Специаль« ное конструкторское технологическое бюро,Главтуннельметростроя (53) 532.14(088.8) (56). 1., Авторское свидетельство СССР

В 483350, кл. G 01 Й 9/24, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 783656, кл. G 01 и 15/08, 1978 (прототий).. (64} (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОРОЗНОСТИ ОЖИЖЕННЦХ СРЯЦ, состоящее..SU„„1023228 из чувствительного элемента, выполненного в виде расположенных соосно и изолированных друг от друга электропроводных стержня и трубки, генератора электромагнитных колебаний, подключенного к стержню, и регистрирующего прибора,.о т л и ч а ю щ е е-. с я тем, что, с целью повькаения точ ности измерения путем компенсации температурной погрещности, в устройство введены второй генератор электромагнитных колебаний и сумматор„ причем трубка соединена со входом второго генератора электромагнитных колебаний, а выходы обоих генераторов электромагнитных колебаний под ключены к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен со входом регистрирующегО. прибора.

1023228

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для измерения порозности ожиженных сред, особенно при рабочих температурах до 1000 С.

Известно устройство для измерения плотности, содержащее чувствительный элемент, подключенный вдним из- концов как длинная линия к генера. тору электромагнитных колебаний, эле. мент, связи, монтируемый в какой-либо 10 точке чувствительного элемента, де.тектор и показывающий прибор 71).

Недостатком устройства является невозможность проведения измерений выше +100 С, так как возбуждение электромагнитного поля в датчике производится через высокочастотный коаксиальный кабель.

Известно устройство для измерения порозности псевдоожиженных сред, содержащее чувствительный элемент, подключенный одним концом как длинная линия к генератору электромагнитных колебаний, элемент связи, мон тируеьый в какой-либо точке-чуствительного элемента, детектор и пока25 зывающий прибор, при этом чувствительный элемент электрически соединен с электропроводным стержнем, помещенным в заземленную трубку из электропроводного материала, а на расстоянии З0 механически прозрачным для кипящего слоя установлен экран, электрически .соединенный с трубкой .

Данное устройство характеризуется низкой точностью измерений ввиду З5 значительной температурной погрешнос ти. Цель изобретения - повышение точиости измерений, путем компенсации температурной погрешности. 40

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения порозности ожиженных сред, состоящее из чувствительного элемента, выполненного в виде расположенных соосно и изолированных друг от друга электропроводных стержня и трубки, генератора электромагнитных колебаний, подкдбченного к стержню, и регистриру ющего прибора, введены второй генератор электромагнитных колебаний и сумматор, причем трубка соединена со входом второго генератора электромагнитных колебаний, а выходы обоих генераторов подключены к соответствукщим входам сумматора, выход которо- . го соединен со входом регистрирующего прибора.

На чертеже изображена схема пред» .лагаемого устройства.

Измерительная часть является си- 60 стемой с. распределенными параметрами и состоит из двух каналов: измери-. тельного и компенсирующего. Измерительный канал содержит электропроводную трубку 1, введенн ю в контро- 65 лируемую среду, генератор 2 электро- магнитных колебаний. Компенсирующий канал состоит из электромагнитного стержня 3 длиной, равной длине трубки 1, введенного в последнюю через изолиру ющие втулки 4 и подключенного к гене. ратору электромагнитных колебаний 5.

Суммирование и регистрация выходных сигналов осуществляется в сумматоре

6 и регистрирующем приборе 7.

Устройство работает следующим образом.

Чувствительные элементы (электропроводная трубка 1 и стержень 3) вводятся в контролируемую среду (ожиженный слой), изменение порозности которой обусловит изменение выходных параметров трубки 1, а следовательно, частоты генератора 2.

Изменение порозности окружающей среды не влияет на выходной параметр стержня 3 и генератора 5, в связи с этим на сумматоре 6 выделяется сигнал, пропорциональный изменению выходного параметра трубки 1 (порозности слоя). Изменение температуры окружающей среды обуславливает Одинаковое изменение длин чувствительных элементов — стержня и трубки, а также изменение выходных сигналов генераторов 5 и 2 согласно выражению АС ьЕ

52 2

Д 2 о — скорость света, д 1 — температурное удлинение трубки и стержня;

1 — длина трубки и стержня, — индуктивность выходных цепей генератора (датчика);

z — волновое сопротивление датчика.

Упомянутые изменения суммируются в сумматоре 6., что определяет инваРиантность сигнала, регистрируемого на приборе 7, от изменений температуры окружающей среды.

Градуировка устройства производит ся следующим образом.

Чувствительные элементы нагревают до максимальной рабочей температуры и производят настройку сумматора на минимальное изменение выходного сигнала. . Устанавливают устройство на градуировочной установке с ожиженным сло- . ем контролируемой порозности (например, визуально) и введенными в слои чувствительными элементами. Производят градуировку устройства в диапа. зоне измеряемых значений порозности исследуемой среды и определяют градуировочную зависимость.

Таким образом, при введении чувствительных элементов в контролируемую среду порозность определяется согласно градуировочной зависимости

1023228

Составитель В. Алексеев

Редактор И. Келемев Текред Т.Фанта

««»««««Ьв «««» Ю »Ф»«»««»»

Заказ 4201/28 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Корректор A. Повх.

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, .4 на устройство, а выходной сигнал не зависит от изменений температуры окружавщей среды, что значительно повышает точность измерений.

Так, например, в известном устройстве согласно экспериментальным и теоретическим данным изменение выходного сигнала k от нагревания чувствительного элемента иа 1000 С дличой t. 1,8.м соответствует 30% от максимальйого предела. измерений. Введение компенсационного канала в предлагаемом устройстве практически сводит температурную погрешность к нулв.