Способ контроля толщины осадка

Авторы патента:

G01N27/22 - путем измерения электрической емкости

Владельцы патента RU 2624589:

Хорват Алексей Владимирович (RU)

Использование: для контроля толщины осадка в осадкообразующих жидкостях. Сущность изобретения заключается в том, что способ контроля толщины осадка основан на изменении емкости датчика при увеличении толщины осадка и заключается в размещении в сосуде с жидкостью, образующей осадок, предварительно отпарированного датчика контроля толщины осадка, содержащего электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание, при этом зубья одной гребенки входят в зазоры между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, причем ширина зазора между зубьями равна ширине зуба, согласно изобретению с двух диаметрально расположенных углов датчика устанавливают дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу размещается по меньшей мере два плоских Г-образных электрода, причем внутренний Г-образный электрод образуют зубом и основанием соответствующей плоской гребенки, при этом потенциал дополнительных электродов обеспечивают по величине и знаку равным потенциалу вблизи расположенного электрода, образующего гребенку. Технический результат: обеспечение возможности уменьшения влияния емкости других тел на изменение емкости рабочего тела конденсатора, что, в свою очередь, обеспечивает возможность нивелировать краевой эффект и, тем самым, повысить точность измерений. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании способов и датчиков контроля толщины осадка в осадкообразующих жидкостях.

Известен способ контроля толщины осадка и датчик для его реализации, содержащий электроды, погружаемые в сосуд с жидкостью, включенные в схему измерения емкости между этими электродами, при этом электроды выполнены в виде плоских гребенок, нанесенных па плоское диэлектрическое основание, устанавливаемое на дне сосуда (А.с. СССР №309229, заявка №1409792/25-28 от 27.11.1970, МПК: G01b 7/34 - прототип).

Способ реализуется следующим образом. Датчик погружается в сосуд с жидкостью, образующей осадок, и включается в схему измерения емкости между электродами. Осадок, в виде тонкого слоя покрывающий основание датчика, приводит к изменению емкости между электродами, нанесенными на это основание. Баланс схемы измерения емкости нарушается, и на выходе ее появляется электрический сигнал, соответствующий контролируемой толщине осадка.

Основным недостатком указанного способа является недостаточно высокая точность измерения, связанная с наличием краевого эффекта при изменении емкости датчика.

Задачей изобретения является создание способа контроля толщины осадка, позволяющего уменьшить влияние емкости других тел на изменение емкости рабочего тела конденсатора, что позволит нивелировать краевой эффект и, тем самым, повысить точность измерений.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе контроля толщины осадка, основанном на изменении емкости датчика при увеличении толщины осадка и заключающемся в размещении в сосуде с жидкостью, образующей осадок, предварительно оттарированного датчика контроля толщины осадка, содержащего электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание, при этом зубья одной гребенки входят в зазоры между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, причем ширина зазора между зубьями равна ширине зуба, согласно изобретению с двух диаметрально расположенных углов датчика устанавливают дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу размещается по меньшей мере два плоских Г-образных электрода, причем внутренний Г-образный электрод образуют зубом и основанием соответствующей плоской гребенки, при этом потенциал дополнительных электродов обеспечивают по величине и знаку равным потенциалу вблизи расположенного электрода, образующего гребенку.

В варианте применения способа зазоры между дополнительными электродами выполняют равными зазорам между зубьями гребенки.

В варианте применения способа зазоры между дополнительными электродами и дополнительными электродами и зубьями гребенки выполняют равными зазорам между зубьями гребенки.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид предложенного датчика, на фиг. 2 - датчик в емкости с осадкообразующей жидкостью, на фиг. 3 - распределение линий поля при наличии краевого эффекта без дополнительных электродов, на фиг. 4 - распределение линий поля без краевого эффекта с дополнительными электродами.

Предложенный способ может быть реализован при помощи датчика контроля толщины осадка, имеющего следующую конструкцию.

Датчик контроля толщины осадка содержит электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок 1 и 2, имеющих зубья 3 и 4 соответственно и основание в виде плоских прямоугольников 5 и 6, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание 7 датчика. Зубья 3 одной гребенки входят в зазоры между зубьями 4 второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров 8 между ними. Ширина зазора 8 между зубьями равна ширине зуба 3 или 4. С двух диаметрально расположенных углов датчика установлены дополнительные электроды 9 и 10 таким образом, что на каждом упомянутом углу располагается по меньшей мере два плоских Г-образных электрода, при этом внутренний Г-образный электрод образован зубом и основанием соответствующей плоской гребенки. Силовые линии электрического поля дополнительных электродов направлены от рабочего электрода в бесконечность и ко второму Г-образному электроду, расположенному рядом. Таким образом, дополнительные электроды, не взаимодействуй с основными электродами, блокируют воздействие внешних электрических полей.

Предложенный способ может быть реализован при помощи указанного датчика контроля толщины осадка следующим образом.

Датчик погружают в сосуд 11 с жидкостью, образующей осадок, и включают в схему измерения емкости между электродами (не обозначена и не показана).

Осадок 12, в виде тонкого слоя покрывающий плоское диэлектрическое основание 7 датчика, приводит к изменению емкости между электродами, выполненными в виде двух плоских гребенок 1 и 2, имеющих зубья 3 и 4 соответственно и основание в виде плоских прямоугольников 5 и 6, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание 7 датчика. Баланс схемы измерения емкости нарушается, и на выходе ее появляется электрический сигнал, соответствующий контролируемой толщине осадка. Дополнительные электроды 9 и 10 имеют потенциал, по величине и знаку равный потенциалу вблизи расположенного электрода, образующего гребенку. За счет того, что силовые линии электрического поля дополнительных электродов направлены от рабочего электрода в бесконечность и ко второму Г-образному электроду, расположенному рядом, блокируется воздействие внешних электрических полей.

Использование предложенного технического решения позволит создать датчик контроля толщины осадка, позволяющий исключить краевой эффект и, тем самым, повысить точность измерений.

1. Способ контроля толщины осадка, основанный на изменении емкости датчика при увеличении толщины осадка и заключающийся в размещении в сосуде с жидкостью, образующей осадок, предварительно отпарированного датчика контроля толщины осадка, содержащего электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание, при этом зубья одной гребенки входят в зазоры между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, причем ширина зазора между зубьями равна ширине зуба, отличающийся тем, что с двух диаметрально расположенных углов датчика устанавливают дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу размещается по меньшей мере два плоских Г-образных электрода, причем внутренний Г-образный электрод образуют зубом и основанием соответствующей плоской гребенки, при этом потенциал дополнительных электродов обеспечивают по величине и знаку равным потенциалу вблизи расположенного электрода, образующего гребенку.

2. Способ контроля по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между дополнительными электродами выполняют равными зазорам между зубьями гребенки.

3. Способ контроля по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между дополнительными электродами и дополнительными электродами и зубьями гребенки выполняют равными зазорам между зубьями гребенки.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей области, в частности к системе поддержания пластового давления, и может быть использовано для контроля качества мелкодисперсной смеси воды и газа при закачке смеси в пласт через систему поддержания пластового давления.

Экспресс-метод оценки качества нефтяных дизельных топлив // 2618960

Изобретение относится к способам анализа преимущественно жидких углеводородных топлив, содержащих продукты этерификации растительных или животных жиров, или масел, и может быть использовано на автозаправочных станциях и нефтебазах.

Схема для определения распределения по фазам в многофазовых средах, содержащих, по меньшей мере, одну высокопроводимую фазу // 2612855

Использование: для определения распределения по фазам в многофазных средах. Сущность изобретения заключается в том, что схема включает три расположенные друг над другом плоскости из проволочных электродов, которые натянуты в корпусе сенсора, при этом электроды расположены в каждой плоскости на небольшом расстоянии друг от друга; две из плоскостей электродов изолированы от исследуемой среды с помощью изоляционного слоя и одна из этих двух плоскостей электродов функционирует как плоскость излучения, и другая плоскость функционирует как плоскость-приемник, и обе эти плоскости повернуты относительно друг друга под углом и расположены параллельно; третья плоскость электродов напротив не изолирована и имеет заземление и тем самым находящиеся с ней в контакте высокопроводимые части фазы аналогично заземлены, и при этом схема соединена с электронным измерительным устройством, чтобы измерять электрическую емкость или проницаемость среды в отдельных пунктах пересечения, которые образуются электродами излучения и электродами-приемниками, при этом электронное измерительное устройство загружает последовательно соответствующие электроды излучения переменным напряжением, в то время как другие электроды излучения включаются на массу и электронное измерительное устройство одновременно параллельно на всех электродах-приемниках осуществляет функцию моментального ответа сигнала тока.

Способ контроля шероховатости поверхности шахтных стволов в соляных породах // 2612755

Использование: для контроля шероховатости поверхности участков шахтных стволов в соляных породах. Сущность изобретения заключается в том, что в нескольких местах контролируемой поверхности с использованием измерительных инструментов определяют среднюю глубину впадин, затем в этих же местах определяют значение электрической емкости воздушного зазора, образованного между поверхностью шахтного ствола, сложенного соляными породами, и поверхностью датчика прибора для измерения электрической емкости при размещении его на контролируемой поверхности, после этого по полученным данным определяют зависимость величины электрической емкости воздушного зазора в нескольких местах контролируемой поверхности от глубины впадин на этих же участках, далее определяют электрическую емкость на всей боковой поверхности породной стенки в районе пикотажного уплотнения, после чего рассчитывают ее шероховатость.

Использование электрической емкости для анализа поликристаллического алмаза // 2610041

Использование: для измерения характеристик сверхтвердой поликристаллической структуры. Сущность заключается в том, что устройство включает в себя устройство измерения емкости, имеющее положительный и отрицательный выводы, выщелоченный компонент, содержащий поликристаллическую структуру, первый провод и второй провод, выщелоченный компонент включает в себя первую поверхность и противоположную вторую поверхность, первый провод электрически соединяет положительный вывод с одной из поверхностей выщелоченного компонента, а второй провод электрически соединяет отрицательный вывод с другой поверхностью выщелоченного компонента.

Многоэлектродный датчик для определения содержания газа в двухфазном потоке // 2603242

Изобретение относится к датчику для определения содержания газа в двухфазной текучей среде, протекающей в проточной линии. Указанный датчик содержит патрон (10), выполненный с возможностью расположения в проточной линии, в потоке (F) текучей среды.

Емкостный сенсор влажности газообразной среды // 2602489

Изобретение относится к технике измерения влажности газов. Емкостной сенсор влажности содержит чувствительный элемент конденсаторного типа, состоящий из диэлектрического субстрата, нижнего электрода из коррозионно-стойкого металла или сплава, верхнего наноструктурированного электрода из коррозионно-стойкого металла или сплава, проницаемого для паров влаги, и влагочувствительного слоя, имеющего диэлектрическую постоянную, меняющуюся в зависимости от количества паров воды в окружающей среде.

Способ формирования углеродных нанообъектов на ситалловых подложках // 2601044

Изобретение относится к синтезу островковых металлических катализаторов и углеродных нанообъектов и может быть использовано в промышленности для производства нанообъектов и наноструктурированных пленок.

Определение электрической емкости при электрохимическом анализе с улучшенным смещением времени выборки // 2571285

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для определения электрической емкости биосенсорной камеры. Для этого инициируют электрохимическую реакцию пробы после ее внесения в биосенсорную камеру, имеющей два электрода, расположенных в камере и соединенных с микроконтроллером.

Способ поточного измерения доли воды в смеси с углеводородной жидкостью и устройство для его реализации // 2569180

Использование: для определения объемного содержания воды в нефти. Сущность изобретения заключается в том, что способ основан на определении изменений параметров электромагнитного поля в потоке исследуемой жидкой среды при изменении ее компонентного состава, поток жидкости в зоне измерений разбивают на множество изолированных потоков, каждый из которых взаимодействует с резонатором электромагнитного поля через выделенный участок поверхности контакта, в результате чего в резонаторе формируется электромагнитное поле, обобщающее влияния всех изолированных потоков жидкости, параметры которого принимают за среднее взвешенное для совокупности потоков в изолированных каналах и сопоставляют с соответствующими показателями продукта-аналога, обладающего известными свойствами, которые могут быть эмпирически идентифицированы как доля воды в смеси с углеводородной жидкостью.

Способ и устройство для экспрессного контроля теплотехнических качеств материалов строительных конструкций // 2625625

Изобретение относится к способам и устройствам определения физических свойств веществ путем электрических измерений. Способ экспрессного контроля теплотехнических качеств материалов строительных конструкций включает в себя операции по измерению емкости, преобразованию ее в пачки импульсов, передаче информации в измерительно-вычислительный блок, вычислению значений искомых параметров по индивидуальным формулам для каждого параметра и регистрации этих значений на индикаторном элементе. При этом вычисление значений искомых параметров выполняют по единой формуле, имеющей вид Yi=ai+bi⋅ΔX+ci⋅(ΔX)2, где Yi - искомый параметр; ai, bi, ci - эмпирические константы, полученные экспериментально и внесенные в постоянную память устройства; ΔХ - разность между числами импульсов в пачках, переданных в измерительно-вычислительный блок до и после установки датчика на поверхность контролируемой конструкции, соответственно, причем число определяемых параметров больше двух (i>2). Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, заключающееся в увеличении числа измеряемых параметров, и упрощение вычислений. 6 ил.

Система емкостных датчиков измерения влажности в зерновом бункере // 2641635

Изобретение относится к устройствам для определения влажности зерна. Каждый зерновой бункер содержит блок сбора данных, соединенный с множеством емкостных кабелей для измерения влажности, причем каждый содержит множество сенсорных узлов, расположенных вдоль него с шагом. Каждый сенсорный узел содержит пару проходящих продольно емкостных пластин емкостного датчика измерения влажности, расположенных параллельно и на расстоянии друг от друга с образованием проходящего продольно между емкостными пластинами зазора. В продольном зазоре между емкостными пластинами расположена монтажная плата, содержащая микропроцессор, память и датчик температуры. Наружный корпус обеспечивает герметичный кожух, расположенный вокруг монтажной платы, емкостных пластин и продольного отрезка кабеля для измерения влажности, который проходит через отверстия в каждом продольном торце корпуса и уплотняет их. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Система емкостных датчиков измерения влажности в зерновом бункере // 2641635

Способ эксплуатации двигателя с датчиком влажности // 2643406

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к системам двигателя с датчиком влажности. Представлены способы и системы эксплуатации двигателя с емкостным датчиком влажности. В одном из вариантов осуществляют контроль за изменениями датчика давления и влажности с одновременным направлением газов в воздухозаборник двигателя ниже по потоку от датчика влажности и выше по потоку от компрессора, в случае, если контролируемые изменения датчика давления и влажности меньше соответствующих пороговых значений, осуществляют интрузивное регулирование давления в воздухозаборнике и выполняют индикацию ухудшения работы датчика влажности, когда показания влажности изменяются на величину, которая меньше первого порогового значения, а давление на датчике изменяется на величину, которая больше второго порогового значения. Техническим результатом является повышение точности показаний датчика влажности. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ эксплуатации двигателя с датчиком влажности // 2643406

Системы и способы для улучшенной стабильности электрохимических сенсеров // 2647473

Группа изобретений относится к области медицинского тестирования, в частности к определению концентрации аналита в образце. Способ определения концентрации аналита в образце включает: введение образца с аналитом в электрохимическую ячейку; определение первой концентрации аналита; определение результата измерения параметра, коррелирующего с физическим свойством электрохимической ячейки; вычисление поправочного коэффициента и определение концентрации аналита с учетом поправочного коэффициента. Электрохимическая ячейка имеет первый и второй электроды, при этом на втором электроде отсутствует покрытие из слоя реагента. При этом определение емкости электрохимической ячейки содержит: приложение первого тестового потенциала Е1 между первым и вторым электродами, приложение второго тестового потенциала Е2 между первым и вторым электродами и обработку части тестовых токов посредством суммирования токов. Также раскрывается вариант способа определения концентрации аналита в образце и варианты электрохимической системы. Группа изобретений обеспечивает сохранение точности определения концентрации аналита во время хранения электрохимической системы. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил., 4 табл., 5 пр.