Датчик диэлькометрического влагомера

 

1. ДАТЧИК ДИЭЛЬКОМЕТРИЧЕСКОГО ВЛАГОМЕРА, содержащий цилиндрический электропроводный корпус, на входе которого расположен электростатический сепаратор, состоящий из «двух электродоь, подключенных к разнополярным зажимам источника высокого постоянного напряжения, а на выходе - коаксиальную систему из двух электродов в виде полых цилиндровj причем между корпусом и внешним электродом системы образован эталонный измерительный канал, а между электродами системы - обводненный измерительйый канал, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, один из электродов сепаратора ввшолнен в виде полого усеченного конуса, внутри которого соосно с ним размещен второй электрод, выполненный в виде полого конуса, при этом большее осно вание усеченного конуса обращено к входу датчика, диаметр большего основания равен внутреннему диаметру корпуса,, а диаметр меньшего основания - внутреннему диаметру внешнего I электрода коаксиальной системы, вершина конуса второго электрода сепара (Л тора обращена к входу датчики, диас метр основания конуса равен анешнему диаметру внутреннего электрода коаксиальной системы. 2. Датчик ПОП.1, отличающий с я тем, что электроды электростатического cenapaTopia вьтопнены S1 сеточными и их края у оснований за ;о креплены в кольцевых бандажах. 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1)4 С 01 N 27/22 (21) 3740621/24-25 (22) 29.03.84 (46) 15.09.85. Бюл. Ф 34 (72) А.Ф. Kyi àåâñêè ë и А.Б. Лукаше нок (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (53) 551.508.7(088,8) (5e) Усиков С.В. Электрометрия жидкостей, Химия, 1974, с. 123-136.

Авторское свидетельство СССР

У 1111089, кл. G 01 N 27/22, 1982. (54)(57) 1. ДАТЧИК ДИЭЛЬКОМЕТРИЧЕСКОГО ВЛАГОМЕРА, содержащий цилиндрический электропроводный корпус, на входе которого расположен электростатический сепаратор, состоящий из ,двух электродов, подключенных к разнополярным зажимам источника высокого постоянного напряжения, а на выходе — коаксиальную систему из двух электродов в виде полых цилиндров, причем между корпусом и внешним электродом системы образован эталонный измерительный канал, а между

„„SU„„3 179194 A электродами системы — обводненный измерительный канал, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, один из электродов сепаратора выполнен в виде полого усеченного конуса, внутри которого соосно с ним размещен второй электрод, выполненный в виде полого конуса, при этом большее основание усеченного конуса обращено к входу датчика, диаметр большего основания равен внутреннему диаметру корпуса, а диаметр меньшего основания — внутреннему диаметру внешнего электрода коаксиальной системы, вер- щ с шина конуса второго электрода сепаратора обращена к входу датчика, диаметр осноааннн конуса равен внеинему диаметру внутреннего электрода коаксиальной системы.

2. Датчик по п. t о т л и ч а юшийся тем, что электроды электростатического сепаратора выполнены сеточными и их края у оснований закреплены в кольцевых бандажах.

1 1791

Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для измерений микровлагосодержания в диэлектрических жидкостях и может быть использовано, в частности,. в диэлькометрическом влагомере системы контроля. наличия эмульсионной воды в авиационном топливе.

Цель изобретения — повышение точности измерений микровлагосодержа- 10 ний в диэлектрических жидкостях, например в авиатопливах..

На фиг. 1 изображен конструктивный вид датчика диэлькометрического влагомера, продольный разрез; . 15 на фиг. 2 и 3 — сечения А-А и Б-Б на фиг. 1.

Датчик диэлькометрического влагомера содержит цилиндрический электропроводный корпус 1, на входе — 20 электростатический сепаратор, состоящий из двух электродов: первого 2 и второго 3, подключенных к раэнополярным зажимам источника высокого постоянного напряжения, а на выхо- 25 де — коаксиальную измерительную систему из двух электродов. внешнего 4 и внутреннего 5, которые выполнены в виде полых цилиндров. Корпус 1 и внешний электрод 4 коаксиальной системы образуют эталонный (обезвоженный) измерительный канал, а оба электрода, т.е. внешний 4 и внутренний 5 этой системы, образуют обводненный измерительный канал, т.е. ка35 нал, имеющий в сконцентрированном виде всю влагу в контролируемом потоке жидкости. Названные каналы расположены между указанными элемен".ами и,их зажимы соединены попарно (1-4; 4-5) с входами измерительной схемы, например моста переменного тока. .l

Первый электрод 2 электростатического сепаратора выполнен в виде боковой поверхности конуса и размещен внутри первого электрода 2, причем оба этих электрода расположены соосно относительно корпуса 1.

Большее основание усеченного конуса 50 первого электрода 2 обращено к входу датчика и диаметр его равняется внутреннему диаметру цилиндрического корпуса 1, а диаметр меньшего основания этого усеченного конуса равня- 55 ется внутреннему диаметру внешнего электрода 4 коаксиальной измерительной системы. Вершина конуса- второго

94 г электр эда 3 обращена к входу датчика, а диаметр основания равняется внешнему диаметру внутреннего электрода 5. Электроды 2 и 3 электростатического сепаратора выполнены сеточными, т:е. в виде металлической сетки, и их края у оснований закреплены в соответствующих кольцевых бандажах 6, 7 и 8. Бандаж 6 установлен в кольцевой втулке 9 заподлицо с внутренней боковой поверхностью корпуса 1, а электроды 4, 5 и бандажи 7 и 8 установлены концентрично в профилированной втулке 10, которая посредством прессовой посадки укреплена внутри корпуса 1. Втулки 9 и 10 выполнены из диэлектрического материала (например, из фторопласта, имеющего такую же, диэлектрическую проницаемость, как и авиатопливо). Поверхности элементов внутри датчика, контактирующие с авиатопливом, имеют гидрофобное покрытие для исключения образования на них водяных пленок и профилированы должным образом в гидродинамическом отношении для устранения турбулентности в потоке авиатоплива. Монтаж датчика в трубопроводную топливную магистраль производится посредством концевых фланцев на корпусе 1 датчика с центрирующими отверстиями.

Датчик диэлькометрическогo влагомера работает следующим образом.

Поток диэлькометрической жидкости„ в которой измеряется микровлагосодержание, прокачивается через датчик снизу (вход) вверх (выход) согласно фиг. 1. При протекании этого потока через электростатический сепаратор под действием электродинамических сил происходит миграция капель эмульсионной воды к электродам 2 и 3 с разнозначными электрическими потенциалами. В результате в проходной полости датчика образуются две фракции жидкости, а именно обводненная, т.е . содержащая всю воду, имеющуюся в ней, в сконцентрированном виде, которая формируется к концу протекания в полый цилиндр, и эталонная, т.е. обезвоженная, которая проходит сквозь сеточные электроды. 2 и 3 через пристеночную зону корпуса 1 и его центральную часть внут\ ри электрода 5. На выходе из даТчика эти две искусственно созданные фракции жидкости минуют соответствен1О

3 1179 но. обводненный измерительный канал между электродами 4 и 5 и эталонный измерительный канал между корпусом и электродом 4.

С помощью коаксиальной измери5 тельной системы из пар электродов 45 и 1 — 4 находятся значения диэлектрических проницаемостей сред обводненной и эталонной фракций . контролируемой жидкости, которые определяют величины емкостей, включенных в смежные плечи моста переменного тока, например соответствующего серийного измерительного прибора, с помощью которого произво- 15 дится сопоставление сравниваемых параметров. В случае, если сигнал разбаланса моста превысит предварительно установленный уровень, в частности оттарированный по пока- 20 зывающему устройству в единицах микровлагосодержания в контролируе,мой жидкости, может быть подана световая или звуковая сигнализация в систему1централизованной заправки д летательных аппаратов или прекращена их заправка. Таким образом, датчик диэлькометрического влагомера обеспечивает высокую точность измерений степени

30 микровлагосодержаний в потоке контролируемой диэлектрической жидкости, например авиатоплива. Это достигается прежде всего за счет повышения эффективности функционирования используемого электростатического сепа35 ратора, воздействующего абсолютно на все количество жидкости, поступающей на вход датчика, что способствует выделению в обводненную фракцию

194 4 всех капель содержащейся в ней эмульсионной воды и их полному активному участию в измерительном процессе, осуществляемом коаксиальной системой электродов на выходе датчика, т.е. разработанное сопряжение системы из двух электродов электростатического сепаратора при выполнении одного из них в виде боковой поверхности конуса, с учетом определенных конструктивных соотношений, наводит электростатическое поле с линейно возрастающей величиной напряженности.

Это позволяет сформулировать устойчивую и геометрически идеальную кольцевую зону среды насыщенной водой, которая оптимально сочетается с коаксиальной измерительной системой. Выполнение электродов электростатического сепаратора сеточными делает их ажурными и в то же время достаточно жесткими в виде закрепления концов в соответствующих бандажах, что рационально с точки.зрения уменьшения гидродинамического сопротивления датчика. Разделение контролируемой жидкости на две сопоставляемые фракции в едином потоке с последующей реализацией дифференциального принципа действия измерительного моста не требует каких-либо дополнительных эталонов исследуемой среды, не нарушает физического состояния контролируемой жидкости и устраняет возможные тем" пературные погрешности измерений,. что увеличивает доверительность получаемых результатов. В целом конструкция хорошо сочетается с тру бопрбводными трактами.

1 l 79194

Составитель А.Платова

Редактор M.Ïåòðîâà Техред Т.Дубинчак Корректор M.Ðîçìàí

Заказ 5655/43 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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