Погружной индуктивный датчик электропроводности жидкости

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскими. Социалистических

Республинр>996924 с.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19. 02. 81 (2! ) 3248698/18-25

Р М К з с присоединением заявки ¹

G 01 N 27/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 543.257 (088. 8) Опубликовано 15, 02. 83Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 15.02 ° 83

А.Д.Богачев, A.B.Eãèûÿíö, В.М.Тарасенко и В.Н.Чуб (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель

Центральное конструкторское бюро

gf гидрометеорологического приборостроения " м (54) ПОГРУЖНОИ ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике, используемой для физико-химических исследований, на.пример к приборам,- измеряющим элект- . 5 ропроводность жидкости-индуктивным, т .е. бесконтактным,методом, и может быть использовано для измерения теплопроводности морской;воды в практике гидрохимических исследований океана, Известен датчик электропроводности жидкости термогалинозонда, содержащий два тороидальных трансформатора, расположенные -соосно один над другим и заключенные в прочный корпус; имеющий снаружи изолирующее.покрытие и в центре отверстие, в которое вставлена (с зазором) кварцевая трубка для .обеспечения неизменности внутреннего объема воды при изменении давления и температуры. Неизменность объема воды обусловлена стабильностью размеров кварцевой трубки, имеющей весьма малый коэффициент теплового расширения и подвергающейся действию давления среды со всех сторон Г13.

Корпус, обычно выполняемый ме- . талли еским для обеспечения прочности и воэможности приварки труб- ЗО чатого кронштейна, должен быть составным, состоящим из собственно корпуса и, крышки, для возможности установки в. корпус тороидальных трансформаторов, причем в корпусе должен быть зазор, исключающий шунтирование водяного витка по сплошному металлическому корпусу. Укаэанная особенность является недостатком конструкции датчика, так как изолирующее покрытие в месте зазора подвергается одностороннему давлению внешней среды и, не имея упора, часто разрушается. Кроме того, технология нанесения изолирующего покрытия очень трудоемкая и не гарантирует высокогб качества, к которому предъявляются многочисленные противоречивые требования, такие, например, как высокая прочность, хорошая сцепляемость с металлом корпуса и кварцевым стеклом, тепло- и морозостойкость, эластичность, длительная стойкость в морской воде, высокие электроизоляционные свойства. В связи с этим.в процессе эксплуатации часто происходят разрушения изоляционного покрытия и, как следстяие, появляются дополнительные погрешности в измерении величины электропроводностн.

996924

Наиболее близким к предлагаемому, является индуктивный датчик электропроводности жидкости, содержащий металлический корпус с крышкой, расположенные в нем трансформаторы, измерительный канал из непроводящего материала, расположенный в корпусе (2 ), Однако конструкция датчика остается достаточно сложной и сохраняется нестабильность при повреждении 10 изоляционного покрытия: промежуток между кварцевой трубкой и корпусом требуется заполнять полужидкой изоли рующей массой для устранения попадания в зазор морской воды, что 15 является трудоемким процессом ввиду малых величин самого зазора, большие трудности возникают при креплении кварцевых трубок, имеющих цилиндрическую форму, которые при вибрации и ударах в процессе эксплуатации могут иметь осевые перемещения и вообще выпадать из датчика, сохраняется влияние состояния изоляционного покрытия на стабильность ра. боты датчика: при разрушении покрытия происходит шунтирование меньшей части водяного витка.,Кроме того, в рассматриваемой конструкции для герметизации изоляционной втулки требуются дополнительно два уплотнительных кольца, что снижает надежность датчика.

Цель изобретения — упрощение конструкции датчика и повышение стабильности его работы. 35

Поставденная цель достигается тем, что в известном индуктивном датчике электропроводности жидкости, содержащем металлический корпус с крышкой, расположенные в нем трансформа то- 40 ры, измерительный канал из непроводящего материала, расположенный в корпусе, канал выполнен заодно с крышкой корпуса из поликристаллического стекла, крышка выполнена с 45 фаской и снабжена накидной гайкой.

На чертеже изображен датчик электропроводности, разрез.

В прочном металлическом корпусе 1 размещены два тороидальных трансформатора 2. Корпус эакрывается крышкой 3 из прочного термостабильного диэлектрического материала, выполненной в виде цилиндрической трубки с плоским фланцем. В качестве материала крышки 3 могут быть использованы термостабильные ситаллы (поликристаллическое стекло), например, марки С1 4 или кварцевое стекло, которые имеют достаточно малый. коэффициент термического рас- 60 ширения и, в то же время, высокую прочность.

Крышка 3 герметизируется уплотни тельными кольцами 4 и закрепляется на корпусе l« например, гайкой 5. g5

Ввиду больших. величин отклонений толшин трансформаторов 2 от их номинальных размеров, после установки их в корпус зазор между верхним трансформатором и крышкой 3 колеблется в широких пределах, Для устранения этого зазора, на верхнюю плоскость трансформатора устанавливается прокладка 6 из упругого материала, например из мягкой резины.

Прочный корпус 1 имеет внешнее изоляционное и антикоррозийное покрытие. При погружении датчика.в воду образуется замкнутый виток воды, охватывающий сердечники обоих трансформаторов 2.

При подключении питания к первому трансформатору во втором наводится напряжение, пропорциональное электропроводности воды. Центральное отверстие корпуса, по которому замы- . кается водяной виток, калибровано в соответствии со строго определенными геометрическими размерами крышки 3 в виде трубки с плоским фланцем, Трубка с плоским фланцем, выполненная из диэлектрического материала, обеспечивает постоянный зазор в металлическом корпусе и надежно предотвращает образование проводящей петли, параллельной водяному витку вокруг датчика, Предлагаемый датчик электропро.водности жидкости стабилен в работе, что обусловлено тем, что при разрушении внешнего изоляционного.покрытия показания датчика не меняются, так как разрыв в корпусе 1, заполненный крышкой 3 из диэлектрического материала, имеет небольшую величину и охватывает наиболее эффективную и стабильную часть водяного витка. Кроме того, датчик характеризуется простотой конструкции и .технологии изготовления, обусловленной малым количеством деталей и сброчных операций, а также использованием высокопроизводительной и легко. контролируемой технологии изготовления наиболее ответственной детали (крышки 3) методом заливки в металлическую форму. Уменьшение количества разъемных уплотняемых поверхностей также способствует повышению надежности датчиков. Исключаются потери термостабильных трубок во время эксплуатации ввиду их надежного крепления посредством плоского фланца. Отпадает необходимость трудоемкОй сборочной .операции заполнение промежутка между корпусом и трубкой густой изоляционной массой.

Формула изобретения

Погружной индуктивный датчик электропроводности жидкости, содержа996924 и

Составитель М.Кривенко

Редактор К.Волощук Техред О. Неце Корректор В Бутяга

Заказ 923/61 тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 щий металлический корпус с крышкой, в корпусе выполнено сквозное отверстие, внутри корпуса расположены два тороидальных трансформатора, а в отверстии корпуса закреплена диэлектрическая трубка, о т л и ч аю щ и .й с я тем,,что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции датчика, кранаха корпуса -вы« полнена заодно с трубкой и эакреплена на корпусе посредством накидной гайки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях. Л., Гидрометеоиздат, 1977, с. 570.

2. Авторское свидетельство СССР

М 672554, кл. G 01 К 27/02, 19 9 (прототип) .