Устройство для измерения физико-технологических параметров вещества

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИI ЗИКО-ТЕХНОЛОгаЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЕI ЩЕСТВА, содержащее диэлектрическуто трубу с исследуемым веществом, на которой установлены два кольцевых электрода, один из которых соединен с генератором электрических колебаний, а второй - с регистрирующим блоком, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности и точности измерений, в него дополнительно введен запредельный волновод цилиндрической формы, в котором рас ,полагается труба с кольцевыми электр одами. J г // XXXУХXXУХУ X X /ч/,-уууу XXX,|

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И4 %

РЕСПУБЛИК (19) {11)

4(51) С 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

К ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТТВЕИНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3378 t 82/24-21 (22) 31. 12.8i (46) 30.01.85. Бюл. )) 4 (72) С.А. Черенщиков (71) Физико-технический институт низких температур АН Украинской ССР (53) 621.317.72(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 525010, кл. G 01 R 27/26, 24.10.75.

2. Форейт И. Емкостные датчики неэлектрических величин, М-Л., "Энергия", 1966, с. 128 (прототип)., (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИ ЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЕ-! ЩЕСТВА,содержащее диэлектрическую трубу с исследуемым веществом, на которой установлены два кольцевых электрода, один из которых соединен с генератором электрических колебаний, а второй — с регистрирующим блоком, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, в него дополнительно введен запредельный волновод цилиндрическсй формы, в котором рас,полагается труба с кольцевыми элек"тродами.

411

1 1137

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, служит для оперативного контроля тех физико-тех нологических свойств веществ, которые влияют на величину его диэлектрической проницаемости, и может быть использ ов ано как для неподвижно го веще ст— ва, так и для потока вещества, двигающегося с произвольной скоростью .

Известно устройство для измере- 10 ния сплошности потока жидкости, в котором используется спиральная линия задержки (1f .

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции датчика, неравномерность электрического поля в объеме датчика.:

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерений физико-техноло- 20 гических параметров вещества, содержащее два одинаковых кольцевых электрода. Электроды надеты на трубку из изоляционного материала, внутри которой может передвигаться исследуе- 25 мое вещество. Один из электродов присоединен к высокочастотному генератору, а второй — к регистрирукпцему блоку, состоящему из детектора и источника компенсирующего напряжения, к выходам которых присоединен показывающий вольтметр (?) .

Недостатки этого устройства-невысокая чувствительность, вызванная рассеянием поля в большом объеме датчика

35 по сравнению с объемом образца,и неравномерность поля в объеме датчика.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерений при обеспечении необходимого уровня сиг40 нала на выходе °

Цель достигается тем, что в устройство для измерения физико-технологических параметров вещества, содержащее диэлектрическую трубу с ис45 следуемым веществом, на которой установлены два кольцевых электрода, один из которых соединен с генератором электрических колебаний, а второй— с регистрирующим блоком, дополнитель50 но введен запредельный вплновод цилиндрической формы, в котором располагается труба с кольцевыми электродами.

Действие волновода состоит в том, что он концентрирует поле на больших 55 расстояниях от передающего электрода на оси трубы в том мыс.те, где помещен электрод, подключенный к регистрирующему блоку.

Подбором расстояния между элек тродами можно добиться одинаковой чувствительности на оси и вблизи стенок трубы, чем устраняются основные последствия неравномерности поля и тем самым повышается .точность измерений. Наилучшая равномерность чувствительности достигается при расстояниях между электродами порядка величины диаметра волновода и уточняется при настройке.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство

Устройство состоит из диэлектрической трубы 1, в котором находится исследуемое вещество, двух кольцевых электродов 2, помещенных в электропроводящую металлическую трубу, которая заземлена по высокой частоте и является запредельным волноводом 3 цилиндрической формы. Труба 1, электроды 2 и волновод 3 расположены соосно. Отрезками экранированного коаксиального кабеля 4 один из электродов 2 присоединен к генератору 5 электрических колебаний, а второй элек. трод-к регистрирующему блоку 6.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемое вещество пропускают через диэлектрическую трубу 1. На один из электродов 2 от генератора 5 подается высокочастотный сигнал.

При изменении величины физико-технологического параметра исследуемого вещества, связанного функциональной зависимостью с диэлектрической проницаемостью вещества, находящегося между электродами, изменяется величина сигнала, проходящего через промежуток между электродами 2. Этот сигнал подается на регистрирующий блок б,отградуированный непосредственно в единицах измеряемой величины.

Повышение точности и чувствительности предлагаемого устройства достигается за счет концентрации поля в объеме, занятом исследуемым веществом при установке датчика в цилиндрической запредельный волновод так, чтобы оси электродов и ди электрической трубы совладали с осью волновода. г»

ВНИИПИ За

Подписное ю УД.Проектная, 4