Датчик элетропроводности жидкости

Датчик элетропроводности жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнз

Социалистических

Республик

3uj987497 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 100781 (21) 3315134/18-25 (Щ М. Кл.

С 01 Н 27/02 с присоединением заявки Мо Государственный комитет

СССР ро делам изобретений и открытий (23).Приоритет—

Опубликовано 07.0183. Бюллетень Мо1

° ИЗ1УДК 543.257 (088.8) Дата опубликования описания 070183

В.К. Федотов, В.П. Фот,. П.П. Гришин, Н.Т

О.В. Тишевич и В.В. Бабиков (72) Авторы изобретения

Барнаульское. опытно-конструкторское бюро

{71) Заявитель (54) ДАТЧИК ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ

ЖИДКОСТИ. Изобретение относится к физикохимическому. анализу и может использоваться в качестве первичного преобразователя электропроводности жид-. ких сред, а также в качестве датчика для обнаружения жидких сред в газожидкостном потоке. Изобретение может использоваться для. контроля аварийного состояния газожидкостных разделителей.

Известно устройство для измерения электропроводности жидкости, содер- жащее питающий и измерительный трансформаторы, объединенные общим витком

: в разрыв которого включены электроды датчика Г13.

Погрешность измерения данного уст. ройства при изменении температуры складывается из погрешности от изменения электропроводности жидкости, а также от изменения геометрических размеров. датчика. Так как эти погрешности имеют одинаковый знак, то точность измерения электропроводности будет недостаточно высокой.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является датчик электропроводности, содержащий лва электрода, разделенных диэлектрической втулкой, через которые про ходит контролируемая среда Г2 3Электропроводность жидкой фазы определяется по формуле

5 > —, (3)

4L

Ус32 где 33 - сопротивление между элект1О . родами датчика электропроводность контролируемой жидкости 3 расстояние между электродамн датчика;

d — диаметр изоляционной втул15 ки, Однако известный датчик имеет большую погрешность измерения при изменении температуры контролируемой среды, так как электропроводность жидких сред зависит от ее температуры. Включение в измерительную схему термокомпенсирующнх электроэлементов усложняет конструкцию схемы, снижает ее надежность.

Цель изобретения - повышение точности измерения электропроводности при изменении ее температуры.

Поставленная цель достигается тем, что диэлектрическая втулка выполнеЭ0 на из эластичного материала, а элеи.

987497

Ум ы

v р

3d Ld.

4 (Ъ (3) где d, L — диаметр и длина втулки соответственно; с(, p — температурные коэффициенты электропроводности жидкости и объемного расширения наполнителя соответственно, На фиг. 1 показан датчик, в котором в качестве наполнителя использована жидкость; на фиг. 2 — датчик, в котором наполнитель — диэлектрик.

Датчик содержит электроды 1 и 2, разделенные диэлектрической втулкой

3. Электроды датчика помещены в зам- 20 кнутый корпус 4, заполненный наполнителем 5. В качестве наполнителя может использоваться жидкость (фиг.1) либо диэлектрик (фиг. 2) . Электроды

1 и 2 и корпус выполнены из материа- 25 лов с малым температурным коэффициентом линейного расширения.

Датчик работает следующим образом.

Контролируемая жидкость проходит по внутренней полости датчика через g0 электроды 1 и 2 и втулку 3. Сопротивление К между электродами 1 и 2 определяется электропроводностью жидкости . Так как электропроводность жидкости является функцией температуры-, то при изменении последней изменяется и сопротивление между электродами. Однако одновременно с этим изменится и объем наполнителя 5, находящегося в замкнутом объеме корпуса 4, на величину Vpht, где V - объем наполнителя; — температурный

Коэффициент объемного расширения наполнителя; д1 — абсолютное изменение температуры. Изменение объема наполнителя приведет к изменению ди- "5 аметра втулки, что в свою очередь приведет к компенсации сопротивления измеряемого участка между электродами 1 и 2 датчика. Сопротивление измеряемого участка при этом будет оп- 50 ределяться выражением

8 — (), (2) Ф 2 4Ч

3)d - — ph где d, L — диаметр и длина втулки

55 соответственно; с(, p — температурные коэффициенты электропроводности жидкости и объемного расширения наполнителя соответст-. б0 венно.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.- Авторское свидетельство СССР

Р 529404, кл. 6 01 М 27/02, 1979.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 667880, кл. G 01 М 27!07, 1980 (прототип). троды помещены в замкнутый объем, заполненный наполнителем, причем объем наполнителя выбран из соотношения

Приравняв выражения (1) и (2) получим соотношение, при котором обеспечивается компенсация погрешности при изменении температуры

Как следует из выражения (3), при заданных размерах втулки d L и известных коэффициентах о(, и р всегда можно выбрать объем наполнителя, при которОм будет происходить компенсация температурной погрешности.

Так, например, температурный коэффициент электропроводности 30 -го раствора Н SO составляет 1,9 10 К ".

Используя в качестве наполнителя спирт этиловый (коэффициент объемного расширения 1,1-10 K "), следует при диаметре втулки равном d = 3 мм и длине 4 = 5 мм установить объем наполнителя V = 610 ммз. При использовании в качестве наполнителя полиэтилена (коэффициент объемного расширения 1,5-10 ЗК ) объем должен быть равен V = 447 мм

Таким образом, предлагаемый датчик обеспечивает высокую точность измерения электропроводности жидких сред.

Датчик электропроводности жидкости, содержащий два электрода, разделенных диэлектрической втулкой, о т.л и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью повышения точности измерений, диэлектрическая втулка выполнена из эластичного материала, а электроды помещены в замкнутый объем, заполненный наполнителем, причем объем наполнителя выбран из соотношения .

lTd (,с,( р где 3, (, — диаметр и длина втулки;

ol p — температурные коэффициенты электропроводности жидкости и объемного расширения наполнителя соответственно.

987497

Составитель М. Кривенко

Редактор В. Иванова Техред С.Мигунова Корректор A. Дэятко

Заказ 10285/31 Тираж 871 Подпи с нсе

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