Кондуктометрический датчик

 

О П И С А Н И Е >958943

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

СоциалиСтических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.02.81 (21) 3248961/18-25 (51) М. К . с присоединением заявки №вЂ”

G 01 N 27/02

Гесударетеееве кемитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.82 (53) УДК 543.257 (088.8) ае делам кзееретеник и еткрмтий (72) Авторы изобретения

Д. Л. Тимрот, Б. П. Голубев, В. Н. Щербаков, С. Н и Ю. П. Шагинян

Московский ордена, Ленина энергетический ин (71) Заявитель (54) КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИй ДАТЧИК

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для измерения электропроводности жидких и газообразных сред, в частности для определения солесодержания жидких и газообразных сред.

Известны кондуктометрические датчики, имеющие пластинчатые электроды, все пространство между которыми заполнено исследуемой средой (1).

Недостатком таких датчиков является . низкая точность измерения, обусловленная соизмеримостью сопротивлений межэлектродного пространства и изолятора, разделяющего электроды, в случае измерения сопротивления пара, а также наличием инерционности, приводящт .й к искажению результатов замеров за счет попадания в тракт паропровода за датчиком значительного количества пара с превышающим норму солесодержанием.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является кондуктометрический датчик, содержащий измерительные электроды и систему охлаждения (2).

Солесодержание пара определяют по результатам измерения датчиком электропро2 водности конденсата пара по известной зависимости о= f(C) = const, где 6 — электропроводность конденсата пара;

5 С вЂ” солесодержание пара;

T — температура конденсата пара.

Недостатком указанного устройства является низкая точность получаемь1х данных по солесодержанию пара, обусловленная, во-первых, невозможностью поддержания постоянства температуры в межэлектродном пространстве, которая растет по мере движения конденсата от охлаждаемого электрода к неохлаждаемому, во-вторых, превышением солесодержания конденсата над солесодержанием конденсируемого пара, которое возникает при малой скорости образования конденсата.

Цель изобретения — повышение точности измерений и быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем измерительные электроды и систему. охлаждения, электроды выполнены в виде дисков, образующих измерительную ячейку, и расположены в термостате, в котором выполнены капилля958943

3 ры для подачи и отвода конденсата в ячейку, причем выходное отверстие отводяшего капилляра расположено выше ячейки.

Сущность изобретения заключается в том, что применение термостатирования обеспечивает постоянство температуры во всех точках межэлектродного пространства датчика, что позволяет повысить точность измерения электропроводности конденсата пара и определения его солесодержания. Тепловая изоляция охлаждаемого термостата позволяет исключить конденсацию пара на поверхности термостата, что дает возможность использовать датчик для измерения электропроводности конденсата такого пара, который находится в равновесии с жидкостью, не переохлаждая пар и не нарушая указанного равновесия.

Применение капилляров, расположенных в охлаждаемом термостате один ниже другого, позволяет уменьшить скорость диффузии соли из пара в конденсат пара и обеспечивает равенство их солесодержаний.

На чертеже изображен датчик, общий вид, разрез.

Датчик содержит измерительные электро5

1О

20 ды 1 и 2, выполненные в риде плоских дис- 2 ков. Корпус охлаждаемого термостата имеет цилиндрическую форму и образован стаканами 3, 4 и 5 и крышкой 6. Электроды 1 и 2 отделены друг от друга и от стакана изоляторами 7 и 8 и охранным кольцом 9, имеющим отверстия 10 для обеспечения про- зо хождения конденсата между электродами

1 и 2. Токоподвод 11 к электродам 1 и 2 осуществлен проволочной, проходящей в изоляторах 7 и 12. Стакан 4 перемещается по резьбе в стакане 5 и прижимает электроды 1 и 2 и изоляторы 7 к дну стакана 5, обеспечивая таким образом устойчивость положения электродов 1 и 2 относительно стакана 5. Утечка конденсата пара по резьбе стаканами 4 и 5 предотвращена применением прокладки 13, прижатой стаканом 40

4 через изолятор к охранному кольцу 9.

Охладитель поступает в .полость термостата по трубке 14. Полость между стаканами

3 и 5 сообщается с внутренней полостью стакана 4 трубками 15 и 16, соединенными 4 между собой накидной гайкой 17. Вывод охладителя из термостата производится по трубке 18. Тепловая изоляция 19 термостата и трубок 14, 15, 16 и 18 покрыта цилиндрическими кожухами 20, 21 и 22. Капилляры

23 и 24 соосны с отверстиями 10 в охран- з0 ном кольце 9. Капилляр 23 одним своим концом выходит за пределы кожуха 20 и имеет тепловую изоляцию на конце, защищенную кожухом 25. Этот конец. капилляра

23 расположен от осевой линии стаканов 3, 4 и 5 на расстоянии, превышающем внешний диаметр охранного кольца 9, что обеспечивает согласно закону сообщающихся сосудов заполнение пространства между электродами 1 и 2 конденсатом пара.

Работа датчика состоит в следующем.

Перед началом замеров через внутреннюю полость термостата пропускают охладитель.

Исследуемая среда — пар, проходя через капилляры 23 и 24, конденсируется на их внутренней поверхности, а образовавшийся конденсат замыкает пространство между электродами 1 и 2. После заполнения конденсатом межэлектродного пространства и капилляров его избыток стекает через капилляр 23, а уровень конденсата устанавливается в капилляре 24 на высоте, соответствующей по закону. сообщающихся сосудов уровню расположения того конца капилляра 23, через который организован сток избытка конденсата.

После установления в датчике указанного уровня конденсата пар поступает в датчик только через капилляр 24 и конденсируется на его внутренней поверхности. В дальнейшем измерения проводятся по общеизвестной схеме, содержащей температурную компенсацию.

Использование изобретения позволяет увеличить надежность всей системы измерения. Термостатирование электродов, а также организация конденсации пара в капилляре с выводом избытка конденсата из датчика позволяют повысить точность измерения электропроводности конденсата пара и определения солесодержания пара, дает возможность производить измерения с малой инерционностью на объектах в условиях жидкой и паровой фазы, не нарушая этого равновесия.

Формула изобретения

Кондуктометрический датчик, содержащий измерительные электроды и систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и быстродействия, электроды выполнены в виде дисков, образующих измерительную ячейку, и расположены в термостате, в котором выполнены капилляры для подачи и отвода конденсата в ячейку,.причем выходное отверстие отводящего капилляра расположено выше ячейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Преображенский В. П. Теплотехнические измерения и приборы М., «Энергия», 1951, с. 353 — 364.

2. Авторское свидетельство СССР № 611144, кл. G 01 N 27/02, 1978 (прототип).

958943 иайвиь

Составитель А. Синицын

Редактор М. Дылын Техред А. Бойкас Корректор Н. Король

Заказ 6765/59 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытнй

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4