Датчик двухфазности потока жидкости

Датчик двухфазности потока жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике для диагностики двухфазности потока жидкости при гидродинамическом течении теплоносителя в микрокапиллярах, аналогичных каналам пор материалов фильтрации и теплообмена. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение чувствительности датчика. Датчик представляет собой конденсатор, выполненный в виде двух патрубков с фланцами, между которыми через изолирующую прокладку установлена пористая перегородка из спеченого и окисленного тантала или ниобия. Одной обкладкой конденсатора служат неокисленный материал пористой перегородки, которая вместе с окисленной диэлектрической планкой является чувствительным элементом к двухфазности потока токопроводящей жидкости. Другой - электрически соединенные между собой фланцы, которые вместе с диагностируемой токопроводящей жидкостью составляют конденсаторную систему в процессе измерения. По изменению емкости определяется показатель двухфазности потока жидкости. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 442941 6/25-25 (22) 11 . 04,88 (46) 07,03.90. Бюл. У 9 (75) Ю,Ю.Белоус, Л.И.Белоус и А.И.Ельчанинов (53) 532.528 (088.8) (56) Белов С.В. и др. Пористые проницаемые материалы. Справочник . M.: Металлургия, 1987, с. 162.

Субботин В.И. и др. Резистивный и емкостный методы измерения паросодерманин. — Теплоэнергетика. 1976, Р 6, с. 63-68. (54) ДАТЧИК ДВУХФАЗНОСТИ ПОТОКА ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике для диагностики двухфазности потока жидкости при гидродинамическом течении теплоносителя в микрокапиллярах, аналогичных .каналам пор материалов фильтрации и теплообИзобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам диагностики двухфазности потока жидкости при гидродинамическом течении в микрокапиллярах.

Пель изобретения — упрощение конструкции и повышение чувствительности датчика.

На фиг,1 схематически изображен датчик двухфазности потока жидкости; на фиг.2 - зависимость показателя двухфазности потока жидкости D от пе„„SU„„1548738 А 1 (э1) 5 G Ol N 27/22

2 мена. Гель изобретения — упрощение конструкции и повышение чувствительности датчика. Датчик представляет собой конденсатор, выполненный в виде двух патрубков с Аланиами, между которыми через изолирующую прокладку установлена пористая перегородка из спеченого и окисленного тантала ипи ниобия. Одной обкладкой конценсатора служит неокисленный материал пористой перегородки, которая вместе с окисленной диэлектрической планкой является чувствительным элементом к двухйазности потока токопроводящей жидкости. Другой — электрически соединенные между собой фланпы, которые вместе с диагностируемой токопроводящей жидкостью составляют конденсаторную систему в процессе измерения. Ло изменению емкости определяется показатель двухфазности потока жнцкости.

2 ип.

P репада давлений P = -- — по обе стоР роны да тч ика .

Датчик двухфазности потокà жидкос— ти состоит из двух электродов, Одним иэ электродов служит система из двух металлических патрубков 1 и 2 с *лан- Ъ вами, соединяющимися болтами. Поперек проходного сечения патрубков между фланцами через изолирующую прокладку из тефлона 3 устанавливается пористая перегородка 4 из меченого и окислен—

1548738 ного в кислоте Н РО тантала ипи ниоб ия, не ок исле нный мате р иа л которой служит другим электродом датчика. Оба электрода с помощью проводов 5 под5 соединяются к измерителю б емкости.

В таком ниде датчик представляет собой конденсатор, н котором одной обкладкой является неокисленный тантал (ниобий) 4, а другой — Аланиы, Заполняет его токопроводнщая электролитическая жидкость 1. При этом окисная пленка тантала (ниобия), сформированная на его поверхности кислотои

Н РО, обладает диэлектрическими f5 свойствами и изолирует обкладки друг от друга. Конденсаторы подобного типа обладают большими пове рхностями смачивания и значительной емкостью, ко то рую изме р яют и риб о ром 6 . 20

Датчик двухфазности потока жидкости работает следующим образом.

При движении токопроводящей жид" кости через пористую перегородку 4 с объемом пор Ч в случае возникнове- 25 ния газовой фазы произойдет уменьшение объема заполнения. на соответствующую величину gV, что приведет к изменению начальной емкости конденсатора С на величину С,, Перечислен- 30 ные величины имеют линейную взаимо- . снязь, поэтому отношение изменения объемов и емкостей к их начальным значениям будет пропорционально и равно D — показателю двухЬазности по35 тока.

М г

D = ЬС„ /С ч О 7 (1) ь

При прокачивании водного раствора

7 через модельную пористую перегород-40 ку 4 с различным перепадом давления

P = Р /Р измерителем б емкости одно.временно изме рялось текущее значение емкости 1 С„, н пикофарадах и по Формуле (1) вычислялся показатель двухфазности (кавитапии) потока жидкости

D. Результаты измерений и вычислений представлены на фиг.2 (кривая 8).

С повыпением перепада давления Р в диапазоне (0-1 5) измерение Л С от-

9 50. сутстнует; в диапазоне (1,5-3) изменения С, начинают проявляться, н, диапазоне (3...) изменение приводит к стабильному росту hC;,, Это свидетельствует о том, что н диапазоне Р = (1,5-3) при сохранении условия Р— 0,1 ИПа начинают проявляться акты гидродинамической кавитапии (ДЧ; ), т.е. поток внутри каналов пор *ильтрующей перегородки становится двухi фазным и характеризуется параметрами

D в соответствии с кривой 8 (*иг.2) .

Данный эффект приводит к резкому росту перепада давления на пористой фипьтрующей перегороцке при незначительном увеличении расхода жидкости, а также сильно ухудшает коэЖАиииент отсева. загрязнений жидкости Аильтрующей перегородки.

Изменение температуры движущейся в канале жидкости и самого датчика. практически не влияют на его чувствительность, что позволяет точно контролировать па раметр D u onределять момент начала кипения теплоносителя н каналах пор по изменению емкости в зависимости от перепада давления.

Прецложенный датчик может быть установлен на параллельной линии фильтраа — теплообменника или на его поверх— ности °

Формула изобретения

Датчик днухфазности потока жидкости, состоящий из электродов, подключенных к измерителю емкости, .о т лич ающ ийс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения чувствительности, он выполнен в виде двух патрубков с йланцами, между которыми поперек проходного сечения через изолирующую прокладку установлена пористая перегородка из спеченого и окисленного тантала ипи ниобия, а измеритель емкости подсоединен к неокисленному материалу перегородки и к электрически соединенным между собой фланпам.

1548738

006

Составитель 1О,Клевков

Редактор В.Данко Техред М.Ходанич Ко рректо р Л. Бескид

Заказ 139 Тираж 507 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101