Патент ссср 160029

 

Подписная группа № 50 1

) °:

С. В. Усиков, Л. К. Васильева, 3. Д. Иванова, И. Ф. Корзун,, :

Г. А. Немцов и А. Т. Цейтлин

1.

ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРОНИЦАЕМОСТИ И УДЕЛЬНОЙ ЭЛ ЕКТРО ПРО ВОДНОСТИ

ВЕЩЕСТВ

Известны датчики для измерения диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности веществ бесконтактным высокочастотным методом, состоящие из двух коаксиально расположенных цилиндрических электродов, разделенных цилиндрами из изоляционного материала, полость между которыми заполнена анализируемым веществом.

Однако эти датчики перед каждым измерением необходимо градуировать по буферным растворам, с целью исключения влияния на измерения паразитной емкости датчика.

Предложен датчик, в котором в пространстве внутреннего цилиндра установлен конденсатор. Верхняя обкладка последнего соединена с внешним электродом датчика, а нижняя через ртутный контакт — с внутренним электродом.

Кроме того, с целью повышения точности измерения веществ с большой электропроводностью в пространстве между внешним и внутренним электродами смонтированы два дополнительных цилиндра из изоляционного материала, образующих вторую полость, соединенную с первой трубкой малого сечения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема датчика для измерения сред со сравнительно плохой проводимостью (для диэлектриков и полупроводников); на фиг. 2 †датчик для веществ с большой электропроводностью; на фиг. 3 — эквивалентная схема датчика.

Вещество помещают в полость, образованную двумя коакспально расположепнымп цплиндрамп 1 и 2, на внешней (по отношению к полости) поверхности которых нанесен слой серебра.

Внешним электродом датчика служит латунный никелированный цилиндр 8, внутренним электродом — медная фольга 4, прплегаtoLII,àÿ к серебряному покрытшо. Контакт между медной фольгой и серебряным покрытием достигается уплотнением порошкообразного изоляционного материала 5. Через ртутньш контакт 6 внутренний электрод электрически соединен с пластиной 7, представляющей вместе с экранированным проводником 8, пижшою обкладку конденсатора со сосредоточеннымп параметрами. Верхняя обкладка 9 конденсатора через экран 10 проводника связана с внешним электродом датчика.

Датчик для измерения веществ с хорошей проводимостью (см. фиг. 2) содержит два дополнительных цилиндра 11 пз изоляционного материала, образующих верхшою полость, связанную с первой трубкой 12 малого сечения.

Измерения с помощью датчика производят следующим образом. № 160029

Для определения постоянных датчика находят емкость С = Ci+ C (I), где С вЂ” емкость, обусловленная с одной стороны смещением заряда под действием сил электрического поля, образованного системой связи — ртутный контакт, конденсатор, экранированный провод, ведущий в гнездо, и само гнездо для подключения кабеля (этому соответствует

C ), с другой стороны — смещением под действием поля, образованного нижней обкладкой конденсатора, обращенного внутрь датчика, и экранным электродом (этому соответствует C>); С вЂ” емкость электрической системы, образованной внутренним электродом, изоляционными стенками и экранным электродом. Эта часть емкости участвует в создании электрического поля, проходящего через исследуемое вещество и не является паразитной емкостью. Паразитную емкость С„находят прерыванием ртутного контакта путем опрокидывания датчика. Зная С„, легко определить постоянную датчика, Так, емкость С = C>+ C„(II) где С вЂ” измеренная емкость датчика, заполненного ртутью или другой проводящей жидкостью. Из формулы II находят величину емкости С .

На основании измерения общей эквивалентH0II емкости пустого датчика С, определяют величину емкости C> — — С, из следующего выражения: С, = " + С„(III) с,-+с„ где Co — емкость электрической системы, образованной внутренним электродом, изоляционными стенками и экранным электродом пустого датчика.

Определив таким образом паразитную емкость С, и постоянные емкости С> и C„., приступают к анализу веществ. На основании приведенных данных измерения погрешность для Е составляет +- 1,5", „, для Х, — —, 3%.

Предмет изобретения

1. Датчик для измерения диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности веществ, состоящий из двуx коаксиально расположенных цилиндрических электродов (внутреннего и внешнего), разделенных цилиндрами, выполненными из изоляционного материала, полость между которыми заполнена исследуемым веществом, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения точности и упрощения методики измерений, в пространстве внутреннего цилиндра установлен конденсатор, верхняя обкладка которого соединена с Внешним э ",ектродом датчика, а нижняя обкладка через ртутный контакт — с внутренним электродом датчика.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения веществ большой электропроводности, в пространстве между внутренним и внешним электродами смонтированы два дополнительных цилиндра из изоляционного материала, образующих дополнительную полость, связанную с первой полостью трубкой малого сечения. № 160029

Фаг 2

Фиг 1

Фиг 3

Составитель М. Янотовский

Редактор Л. К, Ушакова Техред А. А. Камышиикова Корректор T. Д. Хромцеиа

Подп. к печ 23/1П вЂ” 64 г. Формат бум. 60+ 90 /з Объем 0.35 пзд. л.

Заказ 792(2 Тираж 725 Цена 5 кап.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2