Способ определения концентрации водно-спиртового раствора в потоке

 

способ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАДИЙ ВОДНО-СПИРТОВОГО РАСТВОРА В ПОТОКЕ, предусматривающий определение диэлектрической постоянной водно-спиртового раствора, о т п я ч а А . ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения, измеряют температуру водно-спиртового раствора , при этом диэлектрическую Постоянную определяют по формуле с:(с,.о1) 81 Б.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.,SUÄÄ11 04 зио G 01 N 33/14

f3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Св (С„+ Ы) 2 а(Е„a+C,)

А-А

Фиг. Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3363986/28-13 (22) 11.12.81 (46) О?.08.84. Бюл. Р 29 (72) Н.И.Енгулатов, В.М.Каргополов, А. С. Зиядуллаев, В.П. Лиг ай, Ю. Уринов, Ю.А. Ка сымбеков и И.А. Каримов (71), Информационно-вычислительный центр Министерства пищевой промышленности Узбекской ССР и Комбинат "Ташкентвино" (53) 663.25.012-52(088.8) (56) 1. Дикий Б.Ф. Автоматический контроль состава и свойств пищевых продуктов. М., "Пищевая промышленность". 1968, с. 105-124.

2. Там же, с. 182-185.

3. Там же, с. 179. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВОДНО-СПИРТОВОГО РАСТВОРА В

ПОТОКЕ, предусматривающий определение диэлектрической постоянной водно-спиртового раствора, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, измеряют температуру водно-спиртового раствора, при этом диэлектрическую постоянную определяют по формуле где Š— диэлектрическая постоянная паров воздуха и спирта;

C — емкость вертикального конденсатора датчика; — емкость горизонтального конденсатора датчика;

Ф

d — расстояние между обкладками ф конденсаторов, а величину концентрации водно-спиртового раствора устанавливают по графику зависимости концентрации от диэлектрической постоянной с учетом измеренной температуры водно-спиртового раствора. мй4

1107047

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству нино-водочных изделий, Известен способ определения концентрации спирта в водно-спиртовом растворе, основанный на измерении скорости распространения ультразвука (1), Недостатком этого способа является наличие ярко выраженного максиму- 1О ма на кривых распространения звука, обусловленного изменением сжимаемости. Так для концентрации, при которой имеет место максимум скорос,ти, сжимаемость имеет минимум, плот- 1S ность изменяется почти линейно, и н результате при одной и той же скорости звука возможны разные концентрации спирта.

Известен также способ определения концентрации спирта, включающий измерение температуры и электропроводных свойств раствора f2 ).

Недостатком данного способа является низкая точность измерения. Погрешность измерения обусловлена не принятой во внимание величиной заполнения трубопровода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- 3Q мому эффекту является способ определения диэлектрической постоянной, основанный на изменении емкости уравновешивающего конденсатора.

При этом в один сеточный контур преобразователя подключен датчик С„, 35 в другой — уравновешенный переменный конденсатор С„, При равенстве емкостей двух контуров при пустом датчике, так как частоты контуров равны, 40 схема уравновешена и напряжение равно нулю. При загрузке датчика продуктом емкость его увеличивается за счет увеличения диэлектрической пос" тоянной и создается асимметрия в

45 работе генератора, которая устраняется изменением емкости уравновешивающего конденсатора С, угол поворота которого служит мерой влажности продуктов (3 ).

Недостатком известного способа является то, что для точного определения концентрации водно-спиртового раствора необходимо, чтобы все пространство между обкладками крнденсатора С было заполнено контролируеХ мой средой, так как при наличии воздушного пространства возникает неоднозначность измерения.

Целью измерения является поньш ение т, íoñòè измерения концентрации но;:.:, -:пиртоного раствора в потоке.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения концентрации водно-спиртового раствора н потоке, предусматривающему определение диэлектрической постоянной водно-спиртового раствора, измеряют температуру водно-спиртового раствора при этом диэлектрическую постоянную определяют по формуле с,(c,+a)

2 d(E. d+c ) диэлектрическая постоянная паров воздуха и спирта, емкость вертикального конденсатора датчика; емкость горизонтально рас- . положенного конденсатора датчика; расстояние между обкладками

rpe св

1 2 2 2 где — диэлектрическая постоянная воздуха; — площадь пластины конденсатора", — диэлектрическая постоянная водно-спиртового раствора, - площадь пластины конденсатора, - расстояние между обкладками конденсаторов. конденсаторов, а величину концентрации водно-спиртового раствора устанавливают по графику зависимости концентрации от диэлектрической постоянной с учетом измеренной температуры водно-спиртового раствора.

На фиг. 1 и 2 показаны схемы, реализующие способ1 на фиг. 3 — график зависимости концентраций от диэлектрической постоянной.

На фиг. 1 и 2 показаны трубопровод 1, водно-спиртовый раствор 2, термометр 3, горизонтально расположенный конденсатор 4, вертикально расположенный конденсатор 5. Конденсаторы расположены ортогонально.

Горизонтально расположенный конденсатор С имеет эквивалентную схему (фиг. 2 ) 1107047 — величина воздушного пространства; — величина промежутка заполненного водно-спиртовым

5 раствором, d — - расстояние между обкладками конденсатора.

Решая совместно уравнения (4) и (5) находят величину диэлектрической постоянной водно-спиртового раствора, которая не зависит от уровня заполнения трубопровода с,(c,àj г З(Е„З+ Ср)

Далее по графику фиг. 3 определяют величину концентрации. водно-спиртового раствора с учетом его температуры.

С,= „д„+Е,(д-dÄ) . (э) Вертикально расположенный конденсатор С> имеет эквивалентную схему (фиг. 26) 15

1 г 5 4 г — диэлектрическая постоянная воздуха1

Е - диэлектрическая постоянная

2 водно-спиртового раствора, — площадь пластины конденса- д тора; где

Величина погрешности измерения диэлектрической о постоянной, Ж, при температуре, С

Способ измерения

10 20 25 30

50

Известный

15

12

Предлагаемый

Так как пластины конденсаторов квадратны, то

2 1 (2I

S1=d(d-d ), где d — величина воздушного прост1 ранства.

Подставляя (2) и (3) в (1) получают

В таблице приведены результаты определения величины погрешности измерения диэлектрической постоянной водно-спиртового раствора при изменении температуры измеряемой среды.

1107047

М И РО ВО ВО Ю%

Фиг. Ю

Составитель С.Сенькевич

Редактор В.Иванова Техред М.Надь корректор В. Бутяга

Закаэ 5749/30 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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