Емкостный первичный преобразователь

Емкостный первичный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е („,88)5gy

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.02. 80(21) 2887830/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)M. Кл.

5 01 М 27/22

)Ъвударстваииый комитет

СССР ио делам иэабретеиий и вткрктий

Опублкковано 15. 11. 81. Бюллетень 1(й 42

Дата опубликования описания 17. 11. 81 (53) УДК 551. 508.. 7 (088. 8) 31,(",1 1 !..

Л. И. Грачева, Я.Ф. Мер енбах и Д. С. Заферман

1 (72) Авторы изобретения

Ф

1 г "я; !

4 с,:...

° ° 4 °

Мелитопольский институт механизации сельскогсг хозяйства (71) Заявитель (54) EMKOCTHbIA ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к емкостным первичным преобразователям, осуществляющим преобразование механической энергии движущегося потока в электрическую, и может быть использовано 5 в расходомерах, устройствах для контроля движения диэлектрических сред в трубопроводах, устройствах контроля качества сепарации зерна и семян и других в химической, строительной, пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве.

Известны преобразователи, состоящие из диэлектрического трубопровода, электродов. цилиндрической формы, рас15 .положенных на внешней поверхности последнего и запитанных от источника постоянного или переменного тока от генератора (11 .

Недостатком известного преобразователя является то1что подача на электроды лостоянного напряжения 6-8 .от катодного повторителя приводит к возникновению изменяющегося по конфигурации напряженности поля в сечении трубопровода, что снижает чувствительность и линейность характеристики и вынуждает производить выбор формы и размеров преобразователя экспериментально для каждого конк-.— ретного случая, Наиболее близким техническим решением к изобретению является первичный преобразователь, содержащий цилиндрические равновеликие электроды, расположенные по оси на внешней поверхности диэлектрического трубопровода, и электрический экран t2) .

Однако в известном преобразователе обусловленность чувствительности и линейности характеристики преобразователя от расстояния до оси трубопровода вытекает из факта подачи напряжения на электроды от генератора через мостовой измеритель емкости. Кроме того, сфера применения известного преобразователя огра88159

2Р провода.

Формула изобретения

5Р

55 ничена: измеряется расход потоков, имеющих постоянную скорость.

Целью изобретения является разработка емкостного первичного преобразователя, обладающего максимальной чувствительностью и линейностью характеристики, предназначенного для измерения расхода сыпучих диэлектрических сред.

Поставленная цель достигаетпя тем, 1р что высота электродов выполнена рави ной двум диаметрам, а зазор между ними составляет от 0,025 до 0,050 их высоты. Названное соотношение размеров обусловлено тем фактом, что средняя величина выходного сигнал"". формируемая преобразователем, зави сит от величины геометрической емкости и распределения потенциала на его поверхности.

Кроме того, цилиндрические электроды изготовлены из латунной ленты толщиной не более 0,1 мм для упрощения и удешевления конструкции и улучшения контакта с поверхностью трубо-

На фиг.1 показан преобразователь, на фиг.2 — зависимости осредненных по времени оценок математических ожи- Зр даний величин выходных сигналов от высоты электродов и расстояния между

Емкостный первичный преобразователь содержит диэлектрический трубопровод 1, латунные цилиндрические электроды (пластины) 2, расположенные

bio оси на внешней поверхности трубопровода, и электростатический экран

3, соединенный с нижней пластиной концентратора и землей.

Принцип действия емкостного первичного преобразователя основан на электризации внутренней поверхности диэлектрического трубопровода в результате непрерывного флюктуационного трения движущегося потока и возникновении на электродах (пластинах) последнего за счет электростатической индукции напряжения электризации.

Напряжение электризации, формируемое преобразователем, для заданного диэлектрического трубопровода и контролируемого материала пропорцио нально величине электрических зарядов (Q), возникающих на поверхности трубопровода, и обратно пропорциональ7 4 но постоянной величине преобразова— теля собственной емкости (C,), т. е.

Как видно из графиков (фиг. 2) максимум выходного сигнала приходится на высоту, равную удвоенному диаметру электродов.

Расстояние между электродами незначительно изменяет собственную емкость преобразователя и практически не влияет на величину выходного сигнала, но оказывает существенное влияние на распределение потенциала между цилиндрическими электродами. Максимум функции, описывающей распределение потенциала на поверхности цилиндра, приходится на координату, значение которой можно выразить через величину высоты.

Индуцированные заряды на электродах емкостного первичного преобразователя меньше чем те, в поле кото— рых происходит электростатическая индукция. Кроме того, величина наведенных зарядов зависит от расстояния до источника электростатических зарядов, которым является диэлектрический трубопровод. Электроды, расположенные на внешней поверхности трубопровода, могут неплотно прилегать к его поверхности из-за неровностей и шероховатости стенок, а это оказывает влияние на величину выходного сигнала. Чтобы исключить фактор неплотного прилегания электро— дов к поверхности трубопровода, упростить и удешевить конструкцию пре— образователя, последние изготовлены из латунной ленты ГОСТ 2208-75 толщиной не более 0,1 мм.

Емкостный первичный преобразова— тель может быть использован для контроля расхода различных по физическим свойствам гетерогенных сыпучих диэлектрических сред и найдет применение в сельскохозяйственном производстве.

Емкостный первичный преобразователь, содержащий цилиндрические равновеликие электроды, расположенные по оси на внешней поверхности диэлектрического трубопровода, и электростатический экран, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения чувствительности, высота электродов выполнена Равной двум диаметрам элект881597

120

У!7 Цд 170 й,КР1 фсгг.2

Составитель А. Платова

Редактор Л. Повхан Техред P.Îëèÿí Корректор М, Пожо

Заказ 9961/66 Тираж 9!О Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная,4 родов, а зазор между ними составляет от 0,025 до 0,050 их высоты.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, электроды выполнены толщиной не более

0,1 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рудныи Н.М. и Кириченко Ю.E.

Флуктуационное устройство для контроля движения сыпучих материалов.

"Механизация и автоматизация управления" 1967, N- 6, с.41.

2. Авторское свидетельство СССР № 684450, кл. 0 01 P 5/08, 1977 (прототип) .