Устройство для измерения толщины пленки жидкости

Устройство для измерения толщины пленки жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (51)M. Кл.

С 01 В 7/06//

G 01 N 27/08 (22) Заявлеио140777 (21) 2509195/18-25 с присоединением заявки 1(о— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано2 0579, Бюллетень Йо 19 (53) УДК 531.717 (O88. 8) Дата опубликования описания 30.05.79 (72) Авторы

Изобретения

О. К. Безюков и Б. К. Смирнов (71) ДаяеитЕЛЬ Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ПЛЕНКИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к технике измерения параметров пленки жидкости, а именно средних и мгновенных значений толщины пленки и давления газа (пара) над ее свободной поверхностью, 5 и может найти применение в энергетике, химической промышленности и т.п.

Известно, что гидродинамические параметры пленочного течения жидкости (толщина пленки, фазовая скорость, 10 длина и амплитуда волн) зависят не только от физических свойств жидкости и состояния поверхности, по которой, она течет, но и от характеристик газового потока над ее свободной поверх-15 ностью, прежде всего от средних и пульсационных значений давления (скорости) газового потока.

Наибольшее распрострайение для измерения толщины пленки жидкости нашел 2О метод локальной электропроводности, который заключается в непрерывной записи мгновенных значений силы тока, проходящего между двумя электродами, расположенными в непосредственной близости друг от друга и заделанными вровень со стенкой.

Для измерения нестационарного давления используют датчики, выходным сигналом которых является электричес- 30 кий параметр, чаще всего напряжение, пропорциональное величине деформации упругого элемента, например мембраны (1).

Недостатком таких датчиков является невозможность одновременного измерения в одном и том же месте значений толщины пленки жидкости и давления газа (пара) над ее свободной поверхностью, что исключает возможность установления корреляционных зависимостей между двумя этими параметра. ми. Кроме того, сами средние и мгновенные значения статического давления часто являются наряду с измерениями толщины пленки жидкости искомыми параметрами.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для измерения толщины пленки жидкости, выполненное в виде коаксиального датчика проводимости, содержащего центральный и кольцевой электроды, разделенные диэлектриком (2).

Однако это устройство не обеспечивает необходимой точности и информативности измерений, так как не позволяет учитывать пульсации давления газа (-apa) над поверхностью жидкости.

654020

4 зависимостей между значениями пульсаций толщины пленки и давления выходные сигналы подаются на двухканальный осциллограф или на вход специального коррелятора.

Таким образом, коаксиальный датчик, позволяет наряду с измерением средних и мгновенных значений толщины пленки жидкости одновременно определять в том же месте постоянную и переменную составляющие величины давления газа

0 (пара) над свободной поверхностью жидкости, что позволяет установить корреляционные зависимости между волновым характером движения пленки и . нестационарными параметрами газа (па5 ра) и повысить точность в определении потерь энергии в двухфазном пограничном слое и ядре потока.

Измерение,, указанных выше параметров достигается без увеличения габаритов датчика с помошью хорошо отработанных и широко применяемых электронных приборов, Формула изобретения

Устройство для измерения толщины пленки жидкости, выполненное в виде коаксиального датчика проводимости, содержащего центральный и кольцевой электроды, разделенные диэлектриком, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения точности и информативности измерений, устройство снабжено электромеханическим преобразователем

35 давления, установленным íà UeHTpaJIbном электроде, выполненном в виде упругого элемента, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Повх И, Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении, М., 1974, с . 216.

2. Яблоник P. N, и др, Разработ-.. ка электронных приборов для измерения локальных параметров пленочного тече45 ния, Труды ЦКТИ, вып. 99, 1970.

Целью изобретения является повышение точности и информативности измерений.

Для этого предлагаемое устройство снабжено электромеханическим преобразователем давления, установленным на

"центральном электроде, выполненном в виде упругого элемента.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Главной частью устройства является датчик, который содержит центральный электрод 1, выполненный в виде упругого элемента (мембраны) и заделанный заподлицо с измерительной поверхностью

2 проводник 3, диэлектрик 4, изолирующий кольцевой электрод 5 от централь- 1 ного электрода 1, проводники б, электромеханический преобразователь давления 7, установленный под электродом

1, и проводники 8 и 9, Устройство работает следующим об- 2 разом.

Во время работы устройства, в котором установлен коаксиальный датчик, пленка жидкости, находяшаяся на измерительной поверхности 2, замыкает электроды 1 и 5, которые проводниками

3 и б соединены с измерительной схемой. При известной проводимости жидкости с помощью тарировочной характеристики датчика по величине тока или напряжения в электрической цепи определяют толщину пленки. При измерении давления над свободной поверхностью пленки электрический параметр (чаше всего напряжение), пропорциональное величине деформации упругого элемента, т.е. центрального электрода— мембраны 1) через выводы 8 и 9 подается к измерительной схеме.

По величине сигнала, снимаемого с электромеханического преобразователя, .и тарировочным зависимостям можно оп- . ределить как постоянную, так и переменную составляюшие давления газа (па.ра) над свободной поверхностью жидкости. Для получения ко) реляционных

ЦНИИПИ Заказ 2978/38

Тираж 8б 5 Подпи сиое

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул.Проектная,4