Устройство для измерения объемного заряда слабопроводящей жидкости

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 538281

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено17,03,75 (21) 2114818/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.12.76.Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 26.01.77 (51) М. Кл.е

5 01 И 27/07

Государстеенный номнтет

Совета Мнннотроа СССР по делам наооретеннй н открытий (53) УДК 537.2 088.8) B. С. Аксельрод, К. Б. 1Цигловский, Б. Р, Подольский и Э. В. Калинская (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) Ь СТРОйСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМНОГО

ЗАРЯДА СЛАБОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении объемного заряда в потоках диэлектрических жидкостей, например нефтепродуктов, при перекачке их по трубопрово- 5 дам.

Известны устройства, реализующее статический метод измерения объемного заряда в потоках диэлектрических жидкостей (1) и представляющие фактически одну из модификапий квадратного электрометра, заряд в котором индупируется на пластине, погруженной в заряженный диэлектрик, Их существенными недостатками являются наличие подвижных частей и, главное, утечка индупированного заряда, ограничивающая время его ие мерения, С течением времени такое устройство начинает реагировать не на объемный заряд жидкости, а на заряд, натекающий на пластину, который зависит от объемного заряда и электрофизических свойств жидкости (ее диэлектрической пронипаемости и электропроводности), Эти свойства требуют тарировки устройств для каждой жидкости, а кроме того, на точность измерения влияют параметры жидкости, которые могут меняться с изменением внешней среды (температура, влажность и др.) °

Наиболее близким к предложенному является устройство f2/ дпя измерения объемного заряда слабопроводящей жидкости, содержащее электрически изолированный и соединенный со входом измерительного прибора измерительный электрод с каналом, через который пропускается исследуемая жидкость, Основным недостатком этого устройства яв ляется невысокая точность измерения, Пелью изобретения является повышение точности измерения заряда в потоке диэлек трической жидкости.

Поставленная пель достигается тем, что оно снабжено дополнительным электродом, охватывающим измерительный электрод и герметично присоединенным к нему у вхор и выхода упомянутого канала, и устройством для подачи в пространство Me sJIeKTpo ми нейтральной исследуемой жидкости, Крс . ме того, внутренняя поверхность дополнительного электрода и наружная поверхность измерительного электрода снабжены наборами

538281 ф

Величина создаваемого током 1 напряжия

К ц=< = — ° К = g (3) ЕЕ, ;(ЕЕо откуда.

ЕЕо (= (4) Измерительный электрод 1, через который проходит поток исследуемой жидкости

2, является отрезком трубопровода и элект- >О рически изолирован от земли изоляционными прокладками 3 . Этот электрод окружен дополнительным электродом 4, и пространство между ними заполнено электрически нейтральной исследуемой жидкостью 5, Вся кон- 15 струкция сочленена с трубопроводом 6 фланцевыми соединениями 7. Оба электрода снабжены наборами пластин 8 и 9, так, что пластины набора одного электрода расположены между пластинами набора другого элек10 трода. Электроды подключены ко входам 10 и 11 измерительного прибора 12, например вольтметра.

Работает устройство следующим образом, 25

При пррхождении через измерительный электрод потока заряженной исследуемой жидкости с относительной диэлектрической проницаемостью Е и электропроводностью

7 на стенки электрода 1 течет ток релаксации заряда $, заключенного в объеме жидкости, окруженном электродом 1.

Этот ток пропорционален величине заряда и равен 35

При достаточно больших сопротивлениях 45 изоляции и входа измерительного прибора можно считать, что тот же ток 1 протекает между электродами 1 и 4, создавая падение напряжения U на электрическом сс противлении R электрически нейтральной 5О исследуемой жидкости 5, Величина сопротивления R зависит от родов и от электропро водности жидкости и равна

R=l< (2) У где R - электрическое сопротивление исследуемой жидкости между электродами 1 и 4;

К - коэффициент, зависящий от размеров и взаимного расположения электродов 1 и 4. плоских пластин, причем пластины одного набора расположены между пластинами другого набора, На чертеже изображено предложенное устройство, продольный разрез, где 1 - ток релаксации заряда; g — заряд; f — электропроводность исследуемой жидкости; Я - относительная диэлектрическая проницаемость исследуемой жидкости; 8о — диэлектрическая постоянная, С учетом того, что диэлектрическая проницаемость неполярных диэлектрических жщькостей в зависимости от внешних условий меняется незначительно, величина 610 /К может быть принята постоянной для данной жидкости, причем коэффициент К определяется при тарировке прибора, а величина E может быть взята из таблицы. Благодаря выполнению электродов в виде набора плаотин, которые расположены вышеописанным образом, величина сопротивления R умень шается, Таким образом, заряд пропорционален падению напряжения О, измеряемому измерительным прибором 12, один вход которого подключен к электроду 1, а другой - к электроду 4.

Прибор может легко тарироваться непоо редственно по заряду, вносимому в объем жидкости 2 при отсутствии течения, Благодаря возможности непосредственной тарировки прибора и независимости его показаний от величины электроповодности ис следуемой жидкости значительно повышается точность измерений, а также - благодаря отсутствию неподвижных частей» его надежность.

Формула и эобре тения

1, Устройство для измерения объемного заряда слабопроводящей жидкости, содержащее электрически изолированный и соединен ный со входом измерительного прибора иэ мерительный электрод с каналом, через который пропускается исследуемая жидкость, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снебжено дополнительным электродом, обхватывающим измерительный электрод и герметично присоединенным к нему у входа и выхода упомянутого канала, и устройством для подачи в пространство между электродами нейтральной исследуемой жидкости.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что внутренняя поверхность дополнительного электрода и наружная пс>верхность измерительного электрода снабжены наборами плоских пластин, причем пласти

538281

Составитель В. Ким

Редактор Е, Меньшов Техред М. Ликович Корректор Б- вегас

Заказ 5714/26 Тираж 1010 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ны набора одного электрода расположены между пластинами набора другого электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент США № 3013578, кл, 137487,5, опубл, в 1961 r.

2, Максимов 5. К, и др, "Электричество", № 12, 3.971 г„стр, 73-76 (прототип).