Индуктивный датчик электропроводности жидкости

 

Изобретение относится к измерительной технике, используемой для физико-химических исследований, в частности к приборам, измеряющим электропроводность жидкости индуктивным, т.е. бесконтактным методом, и может быть использовано преимущественно для измерения удельной электропроводности морской воды в практике гидрохимических исследований. Цель изобретения - повышение надежности конструкции и стабильности измерительных характеристик датчика. В результате выполнения накидного фланца 13 из изоляционного материала, упирающегося в уступ корпуса 1, выполнения изоляционной втулки 6 в виде плоской кольцевой прокладки с радиальными выступами, которая установлена между крышкой 5 и корпусом 1 с внешней их стороны и закреплена на крышке 5 со стороны внутренней полости корпуса 1 и на корпусе 1 посредством радиальных выступов кольцевой прокладки 6 и накидного фланца 13, а также выполнения торцовых поверхностей датчика таким образом, что высота кварцевой трубки 10 больше высоты датчика по внутреннему его диаметру и меньше высоты по наружному его диаметру, достигается надежность изоляционного покрытия датчика и механическая прочность кварцевой трубки в наиболее тяжелых условиях эксплуатации (на больших глубинах порядка 6 - 10 тыс. м). 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистичЕских

РЕСПУБЛИК (,) G 01 N 27/07

ГОСУДАРСТВЕ1НЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОГКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (с (7с

О

1 ф

1 (21) 4718159/? 1 (22} 1 1.07.8 3 (46) 30.07 91. Бюл. М 28 (71) Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения (72) А. В, Егишянц, Г.С. Рыбин, Н.М. Скуриxин и Л.М.Студеникин (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

r4 672554, кл. G 01 N 27/02, 1979, (54! ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ЭЛЕКТРОПР ВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ (57} !зобретение относится к измерительной технике, используемой для физико-химических исследований, в частности к и риборам, измеряющим зле ктропроводност жидкости индуктивным, т.е. бесконтактным методом, и может быть использовано преимущественно для измерения удельной электропроводности морской водь в практике гидрохимических исследований. Цель изобретения — повышение надежности конст рук1f

„„Я „„1666944 А1 ции и стабильно" )и измерительных характеристик датчика В резуль1а е выполнения на1идного фланца 13 из изоляционного материала, упирающегсся в уступ корпуса 1, выполнения изоляционной вгулки 6 в виде плоской кольцевой прокладки с радиальныМИ ВЫСтУПаМИ, КОтОРаЯ;СтанваЛЕНа МЕЖДУ крышкой 5 и корпусом 1 с внешней их стороны и закреплена на крышке 5 со стороны внутренней полости корпуса 1 и на корпусе

1 посредством радиальных выступов кольцевой прокладки 6 и накидного фланца 13, а также выполнения орцовы; поверхностей да;чика таким образом, что BblcoTd кварцевой трубки 10 больше высоты датчика по внутреннему его диаметру и меньше высоты по наружному его диаметру, достигается надежно,".Tb изоляционного покрытия датчика и механическая прочность кварцевой трубки в наиболее 1яжелых условиях эксплуатации (на больших глубинах порядка 6-10 тыс,м}, l з.п. ф-лы. 2 ил, 1666944

10

Изобретение относится к измерительной технике, используемой для физико-химических исследований, например к приборам, измеряющим электропроводность жидкости индуктивным, т.е, бесконтактным методом, и может быть использовано преимущественно для измерения удельной электропроводности морской воды в практике гидрохимических исследований океана, Целью изобретения является повышение надежности конструкции и стабильности измерительных характеристик на больших глубинах, а также повышение механической прочности кварцевой трубки.

На фиг, 1 изображен индуктивный датчик электропроеодности жидкости, продольный разрез; на фиг. 2 -- датчик в сборе. вид в плане.

В прочном металлическом корпусе 1 размещены два тороидальных трансформатора 2, выводы от которых в виде жгутов иэ проводов пропущены через отверстие 3 в трубчатой части корпуса 1 для подсоединения к электронному преобразователю (провода и преобразователь не показаны). Для прикрепления датчика к контейнеру с электронным преобразователем корпус 1 снабжен двумя лапками 4 с отверстиями под винты.

Корпус 1 закрывается металлической крышкой 5, к которой снизу прикреплена плоская кольцевая прокладка 6 иэ прочного изоляционного материала (например, из пресс-материала АГ4-С) винтами 7, причем диаметр окружности расположения этих винтов больше внутреннего диаметра трансформаторов 2, но меньше наружного их диаметра. Крышка 5 и кольцевая прокладка 6 герметизируют внутреннюю полость корпуса 1 с помощью уплотнительных колец 8 и 9.

В центральном отверстии корпуса 1 размещена кварцевая трубка 10, создающая стабилизированный объем жидкости на участке наибольшей плотности тока водяного витка, Высота кварцевой трубки 10 больше, чем высота датчика по его внутреннему диаметру, т.е. в месте установки кварцевой трубки, что обеспечивает стабильность высоты измерительного объема, но в то же время меньше высоты датчика по его наружному диаметру. Такое соотношение размеров обеспечивается специальным выполнением формы торцовых поверхностей крышки 5 и корпуса 1, например, как показано на фиг. 1, конической. Тем самым предохраняется кварцевая трубка 10 от боковых ударов и сколов.

Для предотвращения шунтирования водяного витка в зазоре между кварцевой

55 трубкой 10 и корпусом 1 в крышке 5 установлена уплотнительное кольцо 11. С противоположного края кварцевой трубки 10 уста.- овлено упорное кольцо 12 из эластичного материала, аналогичное уплотнительному кольцу 11, но имеющее поперечный разрез. что позволяет в зазоре между кварцевой трубкой 10 и корпусам 1 иметь давление, равное давлению внешней среды.

Благодаря этому кварцевая трубка 10 разгружается от одностороннего действия давления и может выдержать давление воды на самых больших глубинах, так как ее материал работает только на сжатие, Оба кольца 11 и 12 являются также и элементами эластичного крепления кварцевой трубки 10 в корпусе и крышке 5. Эффективность и надежность крепления повышена за счет того, что на внешней поверхности кварцевой трубки 10 в местах сопряжения с кольцами 11 и 12 выполнены кольцевые выточки. Это, с одной стороны, позволяет получить точный размер для установки уплотнительного кольца 11 и обеспечить тем самым необходимую степень сжатия уплотнительного кольца 11 и надежность уплотнения, а с другой — обеспечить надежную фиксацию по высоте кварцевой трубки 10, предотвращая тем самым ее осевое перемещение в процес=e эксплуатации.

Крепление крышки 5 к корпусу 1 осуществлено с помощью изоляционной кольцевой прокладки 6, скрепленной с крышкой 5 винтом 7, и накидного фланца 13 иэ изоляционного материала, упирающегося в кольцевой уступ 14 корпуса 1. Такое выполнение кольцевой прокладки 6 позволяет крепить ее к крышке 5с помощью винта 7 со стороны внутренней полости корпуса 1 датчика и к корпусу 1 без нарушения его изоляционного покрытия. Кроме того, благодаря большой площади соприкосновения поверхностей кольцевой прокладки 6 с поверхностями крышки 5 и корпуса 1 датчик можно использовать на больших глубинах до 6-10 тыс. м со значительными давлениями внешней среды. Кольцевая прокладка 6 и накидной фланец 13, выполнены с выступами 15, в которых имеются отверстия: е кольцевой прокладке 6 под головку винтов 16, а в накидном фланце 13 — реэьбовые. Винты 16, стягивающие кольцевую прокладку 6 и накидной фланец 13, могут быть изготовлены из изоляционного материала, например из капролона. Возможно также использование шпильки (вместо винта) с правой и левой резьбами по концам и шестигранником посередине.

Корпус 1 и крышка 5. выполненные из высокопрочного металла, имеют изоляцион1666944 ное покрытие по всей поверхности, контак- ляционного(в первую очередь) и антикорротирующей с морской водой. Надежность эионного(во вторую очередь) покрытия, Техсцепления покрытия с металлом этих ocHQS- нологические требования к конструкции ных деталей обеспечена полным отсутстви- металлических корпуса и крышки. позволяем на их внешних поверхностях таких 5 ющие добиться качественного и долговечзлементов, как резьба, резкий переход ит.п. ного покрытия, сводятся, в основном, к

Резьба в крышке 5 под винты 7 выполнена отсутствию резких переходов, острых кров глубоких отверстиях в районе внутренней мок резьб. Именно этим требованиям удовгерметизированной полости корпуса и мо- летворяет данный индуктивный датчик жет быть вообще без покрытия. Все канавки 10 злектропроводности жидкости. под уплотнительные кольца выполнены со Кроме того, обеспечивается высокая мескруглениями также беэ резких переходов. ханическая прочность кварцевой трубки, Датчик работает следующим образом. так как кварцевая трубка надежно эащищеПри погружении его в воду образуется на от осевых смещений, выпадений, боко- замкнутый виток воды, охватывающий оба 15 вых ударов и сколов. трансформатора 2. При подключении элект- Формула изобретения ропитания к одному иэ трансформаторов во 1. Индуктивный датчик электропроводвтором наводится напряжение, пропорцио- ности жидкости, содержащий два соосно нальное электропроводности воды. Цент- расположенных трансформатора. эаклюральное отверстие корпуса, по которому 20 ченных в металлический корпус, имею ий щи эа ыкается водянои виток, калибровано в герметичное и непроводящее покрытие, в соответствии со строго определенными раз- центре которого установлена кварцевая мерами кварцевой трубки 10, стабильными трубка с уплотнительным и упорным кольцапри различных температурах и давлениях. ми, а в кольцевом зазоре корпуса установНапряжение. наведенное во втором транс- 25 лена втулка из изоляционного материала и форматоре, преобразуется в величину, про- уплотнительные кольца, о т л и ч а ю щ и йпорциональную электропроводности воды, с я тем, что, с целью повышения надежности ипередаетсяпокабелюнасудно,скоторого конструкции и стабильности иэмерительпроизводятся измерения, либо регистриру- ных характеристик на больших глубинах, в ется на магнитном или ином носителе. Важ- 30 него введен фланец с радиальными выстунейшей характеристикой работы датчика пами, выполненный иэ изоляционного матеявляется достоверность результатов, кото- риала и упирающийся в уступ корпуса, а рая может быть обеспечена высокой ста- изоляционная втулка выполнена в виде пло-бильностью и надежностью работы его в ской кольцевой прокладки с радиальными

35 выступами, установленной между крышкой

Датчик обеспечивает высокую стабиль- и корпусом с внешней их стороны и закрепность измерительных характеристик и на- ленной на крышке со стороны внутренней дежность работы в наиболее тяжелых полости корпуса и на корпусе посредством условиях эксплуатации — на больших глуби- радиальных выступов кольцевой прокладки нах (порядка 6-10 тыс.м). Мирового океана. 40 и накидного фланца.

Высокие давления среды (порядка 600-1100 2, Датчик по п, 1, отличающийся кгс / см ), характеризующие наибольшие тем, что, с целью повышения механической глубины океана, требуют использования в прочности кварцевой трубки, торцовые покачестве прочного корпуса только высоко- верхности индуктивного датчика электролегированных закаливаемых сталей, т.е. 45 проводности жидкости выполнены таким проводящего материала, что допустимо образом, что высота кварцевой трубки только при условии нанесения на всю по- больше высоты датчика по внутреннему его верхность металла, соприкасающегося с диаметру и меньше высоты по наружном У морской водой, высококачественного изо- его диаметру.

1666944

Составитель Е.Кущ

Редактор T.Ëîøêàðåâà Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Заказ 2518 Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Пагент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101