Измерительная секция

 

Использование: контроль влажности газа в газопроводах, Сущность изобретения; измерительная секция содержит отрезок трубопровода 1 с отверстиями 8 для прокачки исследуемого газа, цилиндрический резонатор 3, расположенный соосно с отрезком трубопровода 1, боковая стенка 2 которого выполнена бочкообразной. Внутренние поверхности торцовых стенок цилиндрического резонатора 3 и внешняя поверхность отрезка трубопровода 1 покрыты слоем теплоизолирующего диэлектрика 9. Нагреватель 4, охладитель 5 и датчик температуры 6 размещены, на внешней поверхности цилиндрического резонатора 3. На внутренней поверхности торцовой стенки размещен датчик давления 7.2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 22/00

ГОСУДАРСТВЕHHblЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826131/09 (22) 02.04.90 (46) 30.04.92, Бюл. ¹ 16 (71) Московский радиотехнический институт

АН СССР (72) И.Н.Москалев, B.Ë,Màðêåëoâ, Н.Д. Кудасов, Д.Л. Рогожинский, Ю.A.Ìàëîçåìîâ и Ю.С.Гангнус (53) 621,317.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1351389, кл. G 01 N 22/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 845069, кл, G 01 N 22/00, 1979. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СЕКЦИЯ (57) Использование: контроль влажности газа в газопроводах, Сущность изобретения;

„„Я2„„1730569 Al измерительная секция содержит отрезок трубопровода 1 с отверстиями 8 для прокачки исследуемого газа, цилиндрический резонатор 3, расположенный соосно с отрезком трубопровода 1, боковая стенка 2 которого выполнена бочкообразной. Внутренние поверхности торцовых стенок цилиндрического резонатора 3 и внешняя поверхность отрезка трубопровода 1 покрыты слоем теплоизолирующего диэлектрика

9. Нагреватель 4, охладитель 5 и датчик температуры 6 размещены; на внешней поверхности цилиндрического резонатора 3.

На внутренней поверхности торцовой стенки размещен датчик давления 7. 2 з,п. ф-лы, 3 ил.

1730569

20

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к техническим средствам контроля влажности газа в газопроводах, Цель изобретения — повышение чувствительности при измерении параметров газа.

На фиг, 1 и 2 представлена предлагаемая измерительная секция; на фиг. 3 — блоксхема измерительной секции.

Измерительная секция представляет собой отрезок трубопровода 1 с цилиндрическим бочкообразным резонатором, состоящим из боковой стенки 2 и торцовых стенок 3. На внешней поверхности боковой стенки 2 закреплены нагреватель 4, охладитель 5 и датчик температуры 6. Ка внутренней поверхности одной из торцовых стенок

3 размещен датчик давления 7. На трубчатом отрезке 1 имеются два отверстия 8 для натекания и вытекания газа. Внутренняя полость резонатора покрыта пленкой 9 из теплоизолирующего материала. Питающий волновод 10 предназначен для возбуждения резонатора сигналами СВЧ-колебаний, поступающих от генератора 11. Через приемный волновод 12 (передающий и приемный волноводы имеют радиопрозрачные окна 13) сигнал должен поступать на измеритель добротности 14 и блок управления

15 работой технологического блока, содержащего нагреватель 4, охладитель 5, датчик температуры 6.

Устройство работает следующим образом.

Средняя частота СВЧ-генератора 11 выбирается таким образом, чтобы она возбуждала колебания типа TMm+1 в резонаторе. При выбранных размерах резонатора величина m»1. Электрическое поле такого колебания локализовано вблизи внешней поверхности боковой стенки 2 резонатора.

Образуются так называемые волны "шепчущей галереи". Добротность этих колебаний весьма высока — 10 — 10 . С помощью охла4 5 дителя 5 меняют температуру внешней поверхности боковой стенки 3 резонатора, при этом температура газа вблизи стенки резонатора также меняется. Теплоизолирующая пленка 9 — диэлектрик предохраняет газ от теплового контакта с основной массой резонатора. По достижении боковой стенкой резонатора 2 температуры точки росы на ней начинает оседать влага и образуется полимерная пленка. При этом из-за сильного поглощения микроволн в оседающей на боковой стенке 2 резонатора пленке добротность резонатора резко падает. Отмечая точку росы Тр по резкому падению сигнала и одновременно по высокоточному термометру и зная давление P газа, определяют количество воды ц в газе, пользуясь известной функциональной зависимостью

y-= g (Тр, P). При достижении точки росы падение добротности происходит очень резко, что определяют по показаниям измерителя добротности 14, поэтому точка росы может быть зафиксирована с высокой точностью, определяемой точностью прибора 14.

При достижении точки росы охладитель 5 отключается и включается нагреватель 4.

При нагревании влага испаряется и прокачивается через резонатор и он готов к следующему циклу измерений.

Таким образом, за счет значительного повышения чувствительности резонатора в предлагаемой измерительной секции газопровода появилась возможность быстро и точно определить точку росы на ранней стадии падения добротности по амплитуде сигнала, что повышает точность измерения влажности потока газа и увеличивает динамический диапазон измеряемых величин за счет продвижения в область малых концентраций в природном газе.

Формула изобретения

1, Измерительная секция, содержащая отрезок трубопровода, цилиндрический резонатор, установленный соосно с отрезком трубопровода и снабженный элементами связи с СВЧ-генератором и измерительным блоком, при этом в стенках отрезка трубопровода выполнен элемент связи цилиндрического резонатора с исследуемой средой, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения чувствительности при измерении параметров газа, боковая стенка цилиндрического резонатора выполнена бочкообразной, элемент связи выполнен в виде двух отверстий и введены датчик давления, размещенный на внутренней поверхности одной из торцовых стенок цилиндрического резонатора, а также нагреватель, охладитель и датчик температуры, размещенные на внешней поверхности его боковой стенки, 2. Секция поп.1,отличающаяся тем, что внутренние поверхности торцовых стенок цилиндрического резонатора и внешняя поверхность отрезка трубопровода покрыты слоем теплоизолирующего диэлектрика.

3. Секция по и, 1, отличающаяся тем, что оси отверстий наклонены в различных направлениях относительно оси отрезка трубопровода.

1730569

Составитель И.Шаткус - .г3

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор М.Товтин

Заказ 1510 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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