ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ГАЗА Российский патент 2023 года по МПК G01N27/72 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении влагосодержания в газовых потоках в трубопроводах.

Известен датчик для измерения влажности газов (Авторское свидетельство №266283) содержащий электрод, выполненный из тонкой проволоки, и коаксиального или параллельного расположенного электрода, выполненного из газопроницаемого и токопроводящего материала. Причем один из электродов полностью или частично может быть выполнен из металлизированной ткани, материала из естественных или искусственных волокон или любого другого газопроницаемого материала, на поверхности которого вплетены электропроводящие нити. При этом подразумевается сохранение газопроницаемости полученного материала.

Так же известен датчик для измерения влажности газовых потоков (Авторское свидетельство SU 1617352) содержащий полое цилиндрическое тело, сетчатые электроды, расположенные в нем и включенные в кондуктометрическую электрическую цепь. Между двумя сетчатыми электродами расположен диэлектрик в виде диэлектрической сетчатой прокладки, ламинизирующей поток между электродами. Элементы прокладки смещены относительно электродов. Каждый электрод состоит из электропроводных элементов, объединенных между собой и включенных в кондуктометрическую цепь, и второй группе элементов. Элементы обособлены, т.е. не имеют никакого присоединения к кондуктометрической цепи.

Недостатками данных датчиков является непосредственное контактирование измеряемой среды с электродами, что со временем ведет к забиванию, возникновению погрешностей, выходящих за допустимые значения и полностью выхода из строя датчиков.

Так же известны две группы гигрометров, использующих принципиально различные подходы к определению влажности природного газа. К первой группе относятся конденсационные приборы с охлаждаемым зеркалом для определения температуры точки росы. Вторая группа - измерители массовой концентрации воды.

Недостатком данных гигрометров является то, что при эксплуатации в реальных условиях приборы начинают показывать различные результаты. Причиной данного недостатка является сложный состав природного газа. Именно наличие примесей, искажающее результаты измерений, становится ключевым звеном всей проблемы влагометрии природного газа.

Задачей изобретения является создание датчика, не контактирующего с измеряемой средой для определения влагосодержания в газовых потоках, без искажения результатов при наличии примесей в измеряемой среде.

Сущность изобретения заключается в том, что датчик влажности газа выполнен из двух сенсоров (катушек) L1 и L2, расположенных на фольгированном полиимиде прямоугольной формы с расчетными размерами в зависимости от диаметра трубопровода. Сенсоры (катушки) закреплены параллельно друг напротив друга на внешнем диаметре трубопровода. От воздействия внешних помех сенсоры (катушки) защищены цилиндрическим кожухом из нержавеющей стали, выполняющим функцию экранирования. Кожух расположен на расстоянии от сенсоров (катушек), образуя герметичный купол, заполненный компаундом.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в определении влагосодержания в газовых потоках, без искажения результатов при наличии примесей в измеряемой среде за счет выполнения сенсоров (катушек) на фольгированном полиимиде прямоугольной формы с расчетными размерами в зависимости от диаметра трубопровода и расположения их параллельно друг напротив друга. Электромагнитные излучение, генерируемое сенсорами (катушками), приобретает различную величину, в зависимости от прохождения через ту или иную среду, на основании этих величин можно определить влагосодержание среды.

Заявляемое изобретение поясняется с помощью Фиг., на которых изображена схема установки датчика влажности газа на трубопроводе. На Фиг. позициями 1-3 обозначены:

1 - сенсоры;

2 - трубопровод;

3 - цилиндрический кожух.

Датчик влажности газа выполнен из двух сенсоров 1 (катушек) L1 и L2, расположенных на фольгированном полиимиде прямоугольной формы с расчетными размерами в зависимости от диаметра трубопровода 2. Сенсоры (катушки) 1 закреплены параллельно друг напротив друга на внешнем диаметре трубопровода 2. От воздействия внешних помех сенсоры (катушки) 1 защищены цилиндрическим кожухом 3 из нержавеющей стали, выполняющим функцию экранирования. Кожух 3 расположен на расстоянии от сенсоров (катушек) 1, образуя герметичный купол, заполненный компаундом.

Датчик влажности газа работает следующим образом. Сенсоры (катушки), с заданными размерами в зависимости от диаметра, размещенные на листе полиимида, обматываются вокруг внешнего диаметра трубопровода и закрепляются с помощью компаунда. Далее, поверх сенсоров (катушек) надевается, заземленный металлический кожух с диэлектрическим компаундом. Подключают датчик генератору, излучающему пилообразный сигнал. Регистрируют газовые потоки, проходящие между излучающим и принимающим сенсорами (катушками) датчика. Вследствие изменения сигнала, проходящего через измеряемую среду, наблюдаются изменения выходного сигнала, согласно которым определяется водосодержащие в измеряемой среде.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении влагосодержания в газовых потоках в трубопроводах. Датчик влажности газа выполнен из двух сенсоров-катушек L1 и L2, расположенных на фольгированном полиимиде прямоугольной формы с расчетными размерами в зависимости от диаметра трубопровода, закрепленных параллельно напротив друг друга на внешнем диаметре трубопровода, защищенных от воздействия внешних помех цилиндрическим кожухом из нержавеющей стали. Техническим результатом является увеличение точности определения влагосодержания в газовых потоках при наличии примесей в измеряемой среде. 1 ил.

Датчик влажности газа, отличающийся тем, что выполнен из двух сенсоров-катушек L1 и L2, расположенных на фольгированном полиимиде прямоугольной формы с расчетными размерами в зависимости от диаметра трубопровода, закрепленных параллельно напротив друг друга на внешнем диаметре трубопровода, защищенных от воздействия внешних помех цилиндрическим кожухом из нержавеющей стали.