Датчик определения концентрации газа в газожидкостном потоке

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении.концентрации паровой фазы, истинного объемного паросодержания двухфазной смеси в парогеиерируюощх каналах различных энергетических установок. 1{елью изобретеиия является повышение точности определения концентрации газа. Датчик определения концентрации газа в газожидкостном потоке содержит измерительные и компенсационные электроды . Компенсационные электроды выполнены в виде коаксиально расположенных относительно измерительных элект родов капилляров, покрытых с внутренней стороны гидрофобным материалом смещенных по высоте относительно измери ельных электродов, открытых со , стороны смещения и имеющих по .крайней мере два отверстия в боковых поверхностях , причем смещение измерительных электродов относительно компенсационных выбирают из условия , . f) . где б: - поверхностное натяжение .теплоносителя, в котором проводится измерение; р , р плотность жидкости и пара соответст-- веино на линии йасыцения f р , I ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLIHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (51)5С Ol N 27 - М/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30. I I . 90. Бюл. У 44 (21 ) 387409! /24-25 (22) 23.01.85 (72) Э,А.Болтенко и Ю.П.Дхусов (53) 543.247 (088.8) (56) Растяпин В.А,, Роэенблат А.Б, Исследование удельного электросопротивления пульпы с электропроводной жидкой и нелроводящей твердой фазой. - Заводская лаборатория, 1967, В I ° с. 36.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1037762, кл. С 01 N 27/02, 1982. (54) ДАТЧИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗА В.,ГАЗОЖИДКОСТНОМ ПОТОКЕ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измеренйи.концентрации паровой фазы, истинного объеиного паросодерхания двухфазной смеси в парогенерирующих каналах различных энергетических установок. 1!елью изобретения является повыщение точности, I

„„80„„1282704 определения концентрации газа. Датчик определения концентрации газа в газожидкостном потоке содержит измерительные н компенсационные электроды. Компенсационные электроды выполнены в виде коаксиально расположен а ных относительно измерительных элект родбв капилляров, покрытых с внутренней стороны гидрофобным иатериалои, смещенных по высоте относительно измерительных электродов, открытых со стороны смещения и имеющих по,крайней мере два отверстия в боковых поверхностях, причем смещение В измерительных электродов относительно компенсационных выбирают из условия 3

Г%Тр- .- ное натяжение .теплоносителя, в котором проводится измерение; р, р" - С

: плотность жидкости и лара соответственно иа линии йасыщения 1. p °

1 ил °

1282704

t0

t5

25

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении концентрации паровой фазы, истинного объемного паросодержания двухфазной смеси в парогенерирующих каналах различных энергетических установок.

Цель изобретения состоит в повы, шении точности определения концентрации газа, На чертеже представлен общий вид датчика. для определения концентрации газа в газожидкостном потоке, Датчик содержит измерительн.ле электроды 1, лужащие для создания электрического поля и соединенные друг с . другом посредством прокладок 2 из диэлектрика. Компг сационные электроды 3 электрически разъединены изоляционными прокладками 4. Электроды

3 выполнены в виде капилляров, смещены по высоте относительно измерительных, располагаются снаружи коаксиально по отношению к ним и закрепляются с помощью дистанционирующих вставок 5 и кольцевой прокладки 6, выпслненных также из электроизоляциоиного материала и служащих для электрического разделения электродов. Внутренняя поверхность компенсационных электродов покрыта гидро-. фобным материалом 7 (пленкой из фторопласта), а в их боковой поверхности имеются два отверстия 8 для сообщения пространства между измеритель.ными и компенсационными электролами с внепп ей средой (теплоносителем).

В изобретении созданы такие условия, что в промежутке между измерительными и компенсационными электродами датчика всегда присутствует жидкость, идентичная жидкой фазе в измери-ельном объеме, следовательно возможно осуществление компенсации изменения электропроводности жидкости вследствие изменений температуры и давления в нестационарных условиях .v термически неравновесных потоках.

Для того, чтобы иметь однофазную жидкость с теми же свойствами, что и в двухфазном потоке, поступающем на вход в датчик (между измерительными электродами), создан микрообъем между измерительными l и компенсаци" онными 3 электродами. Этот микрообъем выполнен в виде коаксиально р;".положенных отгосительМо измеритель ных электродов 1 капилляров электро" дов 3.

Для того, чтобы коническое тело всегда существовало и выполняло роль жидкого обтекателя, предотвращающего попадание паровых (газовых) пузырей в микрообъем, внутренняя стенка капилляра с внутренней стороны покрыта гидрофобным,материалом, т.е. материалс.. не емачивающимся теплоносителем.

Материал, покрывающий внутреннюю стенку капилляра, выбирают, исходя из конкретных условий, а именно вида теплоносителя, режимных параметров (температура, давление и т.n.), например тефлон.

Датчик работает следующим образом.

Датчик помещают в канал, по которому протекает двухфазный поток навст речу потоку, Двухфазная смесь попада т в пространство между измерительными электродами при этом на измерительные электроды подается напряжение

;частотой 2-30 кГц для предотвращения электрохимических эффектов, К компенсационным электродам для измерения сигнала, соответствующего жйдкой фазе двухфазного потока, подводят то же напряжение, что и к измерительным электродам. При помощи компенсационных электродов происхо дит измерение электропроводности жидкой фазы, выделение иэ общего сигнала соответствующего электрической проводимости паровой фазы и определение концентрации паровой фазы, Для того, чтобы существовало жидкое коническое тело, выполняющее. роль обтекателя и-предотвращающее попадание паровых (газовых) пузырей в микрообъем, вн.„тренняя стенка капилляра 3 с внутренней стороны покрыта гид1.офобным материалом. Жидкое коническое тело будет существовать .

-всегда в двухфазном потоке, т.е. в потоке, имеющем поверхность раздела (пар — жидкость).. Однако с уменьшением паросодеря ания высота конического тела имеет тенденцию к уменьшению, Однако в движущемся двухфаэном потоке к эффекту от гидрофобности будет прибавляться "гидродинамический эффект", т.е. прН обтекании капилляра двухфазным потоком образуется коническое жидкое тело, при.55 -чем в этом случае наоборот при увеличении паросодержания высота кону" са будет уменьшаться. Таким образом, эти эффекты будут взаимно дополнять, друг друга и позволят создать жидСоставитель Ю,Капустин

Редактор И.П1убина Техред H.Попович Корректор R.Pomxo

Заказ 4342 Тираж 509, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул .Проектная,4

3 !28270 кое коническое тело при всех режимных параметрах осуществления двухфазного потока.

Со стороны входа потока относительно измерительных электродов, отк- 1 рытых со стороны смещения и имеющих

Ino крайней мере. два отверстия .в боковой поверхности, смещение 1 измерительных электродов относительно компенсационных выбираются из условий Ю

f)

9(Р - Р") где б - поверхностное натяжение теплоносителя, в котором проводят изме- 15 рение; р и р - плотность жидкости и пара соответственно на линии насыщения, причем P p" .. Данное условие

Йозволяет повысить точность измерения концентрации rasa в термически 20 неравновесных потоках, расширить возможность измерений в таких потоках, дает возможность измерять истинное объемное паросодержание в ка" налах ядерных энергетических устано- 25 век.

Формула изобретения

Датчик определения концентрации газа в газожидкостном потоке, содержащий измерительные и компенсационные электроды, 6 т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения концентрации rasa, компенсационные электроды выполнены в виде коаксиально расположенных относительно измерительных электродоВ капилляров, покрытых с внутренней стороны гидрофобным материалом, смещенных по высоте со стороны входа потока относительно измерительных электродов, открытых со стороны смещения и имеющих, по крайней мере, два отверстия в. боковой поверхности, причем смещение 6 измерительных элект" родов относительно компенсационных выбирается из условия

Ч1г Р) где б - поверхностное натяжение теплоносителя, в котором проводится измерение; p, р" - плотность жидкости и пара на линии насьицения P P