ДАТЧИК КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ОСАДКА Российский патент 2017 года по МПК G01B7/34 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании датчиков контроля толщины осадка в осадкообразующих жидкостях.

Известен датчик толщины осадка, содержащий электроды, погружаемые в сосуд с жидкостью, включенные в схему измерения емкости между этими электродами, при этом электроды выполнены в виде плоских гребенок, нанесенных па плоское диэлектрическое основание, устанавливаемое на дне сосуда (А.с. СССР №309229, заявка №1409792/25-28 от 27.11.1970, МПК: G01b 7/34 - прототип).

Датчик функционирует следующим образом. Осадок, в виде тонкого слоя покрывающий основание датчика, приводит к изменению емкости между электродами, нанесенными на это основание. Баланс схемы измерения емкости нарушается, и на выходе ее появляется электрический сигнал, соответствующий контролируемой толщине осадка.

Основным недостатком датчика является недостаточно высокая точность измерения, связанная с наличием краевого эффекта при изменении емкости датчика.

Задачей изобретения является создание датчика контроля толщины осадка с пониженным влиянием емкости других тел на изменение емкости рабочего тела конденсатора, что позволит нивелировать краевой эффект и тем самым повысить точность измерений.

Решение указанной задачи достигается тем, что, в предложенном датчике контроля толщины осадка, содержащем электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание датчика, при этом зубья одной гребенки входят в зазоры между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, причем ширина зазора между зубьями равна ширине зуба, погружаемые в сосуд с жидкостью, образующей осадок, и включенные в схему измерения емкости между этими электродами, согласно изобретению с двух диаметрально расположенных углов датчика установлены дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу располагается, по меньшей мере, два плоских Г-образных электрода, при этом внутренний Г-образный электрод образован зубом и основанием соответствующей плоской гребенки.

В варианте исполнения, зазоры между дополнительными электродами равны зазорам между зубьями гребенки.

В варианте исполнения, зазоры между дополнительными электродами и дополнительными электродами и зубьями гребенки равны зазорам между зубьями гребенки.

Сущность технического решения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид предложенного датчика, на фиг. 2 - датчик в емкости с осадкообразующей жидкостью, на фиг. 3 - распределение линий поля при наличии краевого эффекта без дополнительных электродов, на фиг. 4 - распределение линий поля без краевого эффекта с дополнительными электродами.

Датчик контроля толщины осадка содержит электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок 1 и 2, имеющих зубья 3 и 4 соответственно и основание в виде плоских прямоугольников 5 и 6, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание 7 датчика. Зубья 3 одной гребенки входят в зазоры между зубьями 4 второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров 8 между ними. Ширина зазора 8 между зубьями равна ширине зуба 3 или 4. С двух диаметрально расположенных углов датчика установлены дополнительные электроды 9 и 10 таким образом, что на каждом упомянутом углу располагаются, по меньшей мере, два плоских Г-образных электрода, при этом внутренний Г-образный электрод образован зубом и основанием соответствующей плоской гребенки.

Датчик погружается в сосуд 11 с жидкостью, образующей осадок, и включается в схему измерения емкости между электродами (не обозначена и не показана).

Предложенный датчик используется следующим образом.

Датчик погружается в сосуд 11 с жидкостью, образующей осадок, и включается в схему измерения емкости между электродами. Из осадкообразующей жидкости выпадает осадок 12 и покрывает плоское диэлектрическое основание 7 датчика.

Осадок 12, в виде тонкого слоя покрывающий плоское диэлектрическое основание 7 датчика, приводит к изменению емкости между электродами, выполненными в виде двух плоских гребенок 1 и 2, имеющих зубья 3 и 4 соответственно и основание в виде плоских прямоугольников 5 и 6, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание 7 датчика, при этом наличие дополнительных электродов 9 и 10 позволяет устранить краевой эффект.

Баланс схемы измерения емкости нарушается, и на выходе ее появляется электрический сигнал, соответствующий контролируемой толщине осадка.

Использование предложенного технического решения позволит создать датчик контроля толщины осадка, исключающий краевой эффект, и, тем самым, повысить точность измерений.

Использование: для создания датчиков контроля толщины осадка в осадкообразующих жидкостях. Сущность изобретения заключается в том, что датчик контроля толщины осадка содержит электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание датчика, зубья одной гребенки входят в зазоры между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, ширина зазора между зубьями равна ширине зуба, погружаемые в сосуд с жидкостью, образующей осадок, электроды включены в схему измерения емкости между этими электродами, где с двух диаметрально расположенных углов датчика установлены дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу располагаются по меньшей мере три плоских Г-образных электрода, при этом внутренний Г-образный электрод образован зубом и основанием соответствующей плоской гребенки. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности измерений. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Датчик контроля толщины осадка, содержащий электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание датчика, при этом зубья одной гребенки входят в зазоры между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, причем ширина зазора между зубьями равна ширине зуба, погружаемые в сосуд с жидкостью, образующей осадок, и включенные в схему измерения емкости между этими электродами, отличающийся тем, что с двух диаметрально расположенных углов датчика установлены дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу располагаются по меньшей мере два плоских Г-образных электрода, при этом внутренний Г-образный электрод образован зубом и основанием соответствующей плоской гребенки.

2. Датчик контроля по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между дополнительными электродами равны зазорам между зубьями гребенки.

3. Датчик контроля по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между дополнительными электродами и дополнительными электродами и зубьями гребенки равны зазорам между зубьями гребенки.