Емкостной датчик

Емкостной датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е Оц 523340

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.08.74 (21) 2052565/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 11.08.7б (51) М. Кл з G 01N 27/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 543.812(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения P. С. Станкевич, Е. Н. Зализняк, В. И. Ларченко и С. С. Колотуша (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (54) ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к области измерительной техники, а в частности к диэлькометрическим измерениям. Оно может быть использовано для измерения параметров двухфазных промышленных потоков, которые ооразуются при пневмо- или гидротраспорте сыпучих материалов, в частности, для контроля весовой концентрации твердого компонента в потоках аэрозолей для определения химического состава материала и свойств гетерогенных систем, расхода сыпучих материалов ит. п.

Известны решения технической задачи, направленные на улучшение однородности поля в конденсаторных датчиках. Такие конденсаторы представляют собой трехэлектродные системы, работающие в специальных измерительных цепях. Однако они не обладают достаточной точностью.

Ближайшим к предлагаемому техническим решением является емкостной датчик устройства для контроля движения сыпучих материалов в закрытых трубопроводах.

Основным недостатком такого датчика является то, что напряженность электрического поля в рабочем объеме датчика убывает к центру трубопровода, а согласно общеизвестной теории основная масса измельченного материала в пылевоздушном потоке сосредоточенна ia центральной части сечения трубопровода. Таким образом, большая часть транспортируемого материала .находится в зоне ослабленного поля. В центре трубопровода большего сече|ния электрическое поле отсутствует.

Регулировка глубины проникновения электрического поля за счет перемещения одной из пластин конденсатора не изменяет существеHiHQ характера измененя интенсивности электрического поля в поперечном сечснии, 10 хотя несколько сдвигает его к центру. Поле остается неоднородным, при этом с увеличением диаметра неоднородность электрического поля проявляется сильнее. Увеличение расстояния между пластинами приводит к

1л уменьшению начальной емкости датчика и и ослаблению его чувствительности.

Цель изобретения состоит в повышении точности измерений путем создания однородного электрического поля в рабочем объеме дат20 чика.

Поставленная цель достигается тем, что B зазорах между потенциальными электродами ра|сположен нуле вой электрод, воспроизводящий по конфигурации изменение зазора по

25 высоте датчика, причем отношение ширины потенциальных и нулевых электродов находится в интервале от /з до 1.

Основные элементы датчика и их взаимное расположение показаны на фиг. 1 и 2, где

30 1, 2 — потенциальные электроды, 3 — нуле523340

25

35

Формула изобретения

Составитель А. Платова

Техред А. Камышиикова

Корректор Л. Деиискииа

Редактор Н. Коляда

Заказ 1573/8 Изд. № 1490 Тираж 1029 Подписное

Ц111ИИПИ Гост арстненного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 вой электрод, 4 — — диэлектрический трубопровод, 5 — экран.

Устройство работает следующим образом.

При включении датчика в мостовую измерительную цепь электрод 1 является высокопотенциальным, электрод 2 — низкопотенциаль ным. Благодаря близости потенциалов низкопотенциального и нулевого электрода 3, электрическое поле по поперечному сечению диэлектрического трубопровода 4 выравнивается. При установлении определенного соотношения между шириной. нулевых и потенциальных электродов (например, /3) поле в сечении диэлектрического трубопровода практически однородно. Поворотом ноля по винтовому закону по длине датчика достигается окончательное сглаживание неоднородностей в полном объеме датчика. Таким образом, обеспечивается однородность и равномерность поля внутри рабочего объема датчика, что повышает точность преобразования измеряемого параметра в емкость.

Поперечное сечение нулевого электрода может иметь различную форму (часть кольца, прямоугольник,:круг и др.). Нулевой электрод может выполняться прилегающим к поверхности диэлектрической трубы или отделяться or нее зазором.

Влияние краевого эффекта исключается конструкцией нулевого электрода, противоположные торцы которого выполнены в виде,колец. Торцовые части нулевых электродов расположены на повсрхности трубопровода и охватывают,с двух сторон рабочий объем емкостного датчика.

Описанный датчик представляет собой трехэлектродную систему, которая при включении в специальную измерительную цепь (нап ример, мост с тесно связанными индуктивными плечами) обеспечивает также помехоустойчивость и стабильность раооты прибора в целом.

Емкостной датчик, содержащий мсталлический экран, в IKQToром размещены потенциà".üíûå электроды, выполненные в виде равных по площади частей цилиндрических поверхностей, разделенных зазорами одинаковой ширины, каждый из которых пересекает эту поверхность по винтовой линии таким образом, что ширина зазоров постоянна, о тл ичающийся тем, что, с целью повышения то пности измерений путем создания однородного электрического поля в рабочем объеме датчика, в каждом из зазоров между потенциальными электродами расположен нулевой электрод, воспроизводящий по конфигурации изменение зазора по высоте датчика, причем отношение ширины потенциальных и нулевых электродов составляет /з — 1.