Способ измерения сплошности потока жидкости

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для измерения параметров потоков сред, транспортируещих по трубопроводу. Цель изобретения - повышение чувствительности измерений. Датчик для осуществления предлагаемого способа измерения сплошности потока жидкости содержит металлический экран 4, закрепленный на втулке 5, внутри которой размещена диэлектрическая труба 2, на которую намотан металлический проводник 1 в виде спирали. Цель достигается при выполнении диэлектрической трубы 2 из материала, параметры которого выбраны из условия ε<SB POS="POST">тр</SB> = (0,25 - 0,5)ε<SB POS="POST">ж</SB>, где ε<SB POS="POST">тр</SB> и ε<SB POS="POST">ж</SB> - соответственно величины диэлектрической проницаемости материалов трубы 1 и исследуемой жидкости 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РГСПУБЛИК (я)5 G 01 N 22/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4662155/09 (22) 14.03.89 (46) 23.08.91. Бюл. № 31 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) Ю.Н. Пчельников и В.Н. Горбунов (53) 621.317.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 525010, кл. G 01 N 21/12, 1975. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СПЛОШНОСТИ

ПОТОКА ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может использоваться для измерения параметров потоков сред, транспортируемых по трубопроводу. Цель

Изобретение относится к радиоиэмерительной твхнике и приборостроению, в частности к измерению параметров потоков двухфазных сред, транспортируемых по

1рубопроводам к магистралям.

Цель изобретения — повышение чувствительности измерений.

На фиг. 1 приведена конструкция датчика для осуществления предлагаемого способа измерения сплошности потока жидкости; на фиг. 2 — зависимость чувствительности S датчика от диэгектрической проницаемости

Е» диэлектрической трубы.

Датчик для измерения сплошности потока кидкости содержит металлический корпус 1, свернутый в спираль и образующий спирал ную линию задержки, диэлектрическую трубу 2, внутри которой протекает исследуемая жидкость 3, и металлический экран 4, установл нный на диэлсктрической втулке 5..., . Ю,„, 1672320 А1 изобретения — повышение чувствительности измерений. Датчик для осуществления предлагаемого способа измерения сплошности потока жидкости содержит металлический экран 4, закрепленный на втулке 5, внутри которой размещена диэлектрическая труба 2, на которую намотан металлический проводник 1 в виде спирали. Цель достигается при выполнении диэлектрической трубы 2 иэ материала, параметры которого выбраны из условия f» =(0,25 — 0.5)

Еле, ГДЕ Е» И Еле СООтВЕтСтВЕННО ВЕЛИчины диэлектрической проницаемости материалов трубы 1 и исследуемой жидкости

3. 2 ил.

Способ измерения сплошности потока жидкости осуществляется следующим образом, Электромагнитная волна, возбуждаемая в замедляющей системе, образованной проводником 1 и спиральной линией задержки, заключенной в экран 4, распространяется вдоль оси системы с фазовой скоростью, меньшей скорости света и зависящей от сплошности контролируемой жидкости 3. При малой диэлектрической проницаемости трубы 2 I.» < 0,25 F. и большой диэлектрической проницаемости жидкости 3 еж> 10 поле в основном локализовано в пространстве между экраном 4 и спиралью 1, так как на границе диэлектрической трубы 2 и жидкости 3 поверхностная замедленная волна, распространяющаяся в системе, из-за сильной неоднородности претерпевает отражение, слабо проникая в жидкость 3. Этот эффект аналогичен отражению плоской волны от поверхности материала с большой диэлект1672320 рической или магнитной проницаемостями.

В этом случае чувствительность устройства

Лп (где Ae+ — малое изменение.диэлектрической проницаемости жидкости; Л rl — изменение замедления волны) мала. При выполнении диэлектрической трубы 2 с диэлектрической проницаемостью я,р =

- (0,25-0.5) еж происходит эффективное проникновение поля волны в трубу 2 и жидкость 3 и достигается максимум чувствительности. При увеличении диэлектрической проницаемости трубы 2етр > 0,5 еж поле электромагнитной волны в большей степени локализуется в трубе, меньше проникая в жидкость 3, и чувствительность к изменению диэлектрической проницаемости жидкости ь» уменьшается, что подтверждается представленной на фиг. 2 зависимостью чувствительности устройства

S от диэлектрической проницаемости трубы

2 при значении диэлектрической проницаемости жидкости е» =20 и толщине трубы 2

d=6 мм, полученной путем решения дисперсионного уравнения спиральной замедляющей системы. Измеряя изменения фазового замедления электромагнитной волны, можно определять с помощью градуировочной зависимости сплошность потока жидкости.

Таким образом, выполнение чувствительного элемента в виде спирали, намотанной на диэлектрическую трубу с диэлектрической проницаемостью E >р =

5 = (0,25-0,5) еж, позволяет увеличить проникновение электромагнитного поля в контролируемую среду, что приводит к увеличению чувствительности при контроле сплошности широкого класса сред с боль10 шой диэлектрической проницаемостью, таких как вода, водные растворы кислот и щелочей.

Формула изобретения

Способ измерения сплошности потока

15 жидкости, включающий пропускание исследуемой жидкости через диэлектрическую трубу, размещенную внутри спиральной линии задержки, в которой возбуждают электромагнитную волну, и измерение

20 параметров электромагнитной волны, прошедшей через спиральную линию задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, диэлектрическую проницаемость к р материа25 ла диэлектрической трубы выбирают из условия етр = (0,25 — 0.5) еж

30 где еж — диэлектрическая проницаемость исследуемой жидкости.

1672320

15 юа

Етр

7,5 10 12,$15 17,5

Фиг г

Составитель P.Кузнецова

Редактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор О,Ципле

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Заказ 2834 Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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