Расходомер диэлектрических сред

 

955

О П И С А Н И

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.11.197 0 (№ 1399272/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.Ч.1973. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания ЗО.Ч11.1973

6 011 1/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

681.121.8:532.52 (088.8) Авторы изобретения

М. А. Гинзбург и А. С. Гинзбург

Заявитель

РАСХОДОМЕР ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕД периодичностью, равной половине длины,волны электрического поля.

На чертеже представлена блок-схема расходомера. Оси координат расположены на нем так, что ось Z направлена по оси канала, Вдоль измерительного участка канала 1 из непроводящего материала размещены обкладки двух групп конденсаторов. Первая группа (вертикальные конденсаторы) с обкладками

10 2, 3 создает электрическое поле, вектор которого направлен по оси Х-ов, вторая (горизонтальные конденсаторы) с обкладками 4,5создает электрическое поле, вектор которого направлен по оси Y-ов.

l5 Напряжения частоты о с двухфазного генератора б подаются на двухфазный модулятор

7. Модулятор выдает напряжения на вертикальные конденсаторы (соединение показано кружками):

Е,-, = E, cos Qt. cos t, Е,, = Epcos (Ы+ — )1 сов о/, (1)

2 ) где E,„Е,, 25

Ес

Изобретение относится к приборостроению, в частности к расходомерам диэлектрических сред, текущих в закрытых каналах, особенно жидкостей с низкой электропроводностью, например нефти, бензина, мазута, керосина, всевозможных химикалиев и т. п.

Известны расходомеры диэлектрических сред, содержащие две пары конденсаторных пластин, расположенных в потоке, и схему индикации.

Однако известные расходомеры не обеспечивают требуемой точности измерения диэлектрических сред, поскольку типичные времена релаксации жидких диэлектриков составляют 1Π— " — 10 —" сек, что на много порядков меньше времени, необходимого для прохождения жидкости между конденсаторными пластинами, т. е. жидкость, выходя из зоны действия активных конденсаторов, практически мгновенно деполяризуется, и сигнал, обусловленный переносом зарядов, на приемных конденсаторах не появляется.

Для повышения точности измерения в предлагаемом расходомере датчик расхода выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных групп конденсаторов с последовательно расположенными в пространстве обкладками и ряда приемных катушек, установленных коаксиально измерительному каналу с пространственной мгновенные значения электрического поля в направлении оси Х-ов; амплитудное значение электрического поля; круговая частота несущего поля; 380955

О и

7 (4) 30 где п=1,2,3.... токи У и У„сдвинуты по фазе во времени и в

7С пространстве на —, а в плоскостях, перпен2 35 дикулярных оси канала, протекают в жидкости круговые токи поляризации.

Изменяя частоту модуляции Q так, чтобы выполнялось условие (3), определяют скорость среды в из следующего соотношения: 40

Π— круговая частота модуляции несущего поля и а= —, 1 где т — половина длины пространст- 5 венной волны электрического поля.

Соответственно на горизонтальные пластины модулятор 7 выдает напряжение (соединение показано стрелками). 10

E», = Е, cos И. sin at

Е», =Е,cos (М+ —" l sin t, (2)

2 / где Е»„ Е», — мгновенные значения электрического поля в направлении оси Х-ов.

При подаче на каждую последующую пару обкладок данной группы конденсаторов напряжения с разовым сдвигом по частоте мо- 20 г 2к дуляции на — (или например, на — ) отно2 3 сительно предыдущей пары между обкладками возникают два электрических поля с бегущими пространственными огибающими амплитуды.

При выполнении условия в — 2 + аа = со + 2 — аа = Р, (3) а = — Q= 2 F, (5) где F — частота модуляции несущего поля.

Коаксиально каналу с пространственной периодичностью т, чем достигается выполнение условия (4), установлен ряд многовитковых катушек 8. Указанные круговые токи поляризации наводят в катушках напряжения. Последовательным включением катушек эти напряжения складывают. Выходное напряжение с катушек поступает на усилитель 9 с фазовым детектором, опорное напряжение на который подается от генератора б. Таким образом, процесс измерений сведется к следующему.

Частоту модуляции Р меняют до тех пор, пока на выходе усилителя 9 не будет получен максимум напряжения. В этот момент измеря|от частотомером 10 частоту модуляции.

Скорость среды определяют по соотношению (5). Частотомер может быть прокалиброван непосредственно в единицах расхода. Так как величина несущей частоты не входит в соотношение (5), ее подбором можно добиться достаточной чувствительности измерителя.

Предмет изобретения

Расходомер диэлектрических сред, содержащий измерительный канал, конденсаторный датчик расхода, схему индикации и регистратор-частотомер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, датчик расхода выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных групп конденсаторов с последовательно расположенными в пространстве обкладками и ряда приемных катушек, установленных коаксиально измерительному каналу с пространственной периодичностью, равной половине длины волны электрического поля.

3809Бо

Составитель Н. Варнек

Техред Г. Дворина

Корректор Е. Сапунова

Редактор Б. Федотов

Заказ 2033/14 Изд. № 527 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2