Устройство для измерения порозности ожиженных сред Советский патент 1983 года по МПК G01N9/00 

Ю

СР

ю го

00 Изобретение относится к аналитиче кому приборостроению и может быть использовано для измерения -пороэности ожиженных сред, особенно при рабочих температурах до 1000°С. Известно устройство для измерения плотности, содержащее чувствительный элемент, подключенный одним из- концов как длинная линия к генер тору электромагнитных колебаний, эл мент, связи, монтируемый в какой-либ точке чувствительного элемента, детектор и показывающий прибор 111. Недостатком устройства является невозможность проведения измерений выше +100°С, так как возбуждение электромагнитного поля в датчике производится через высокочастотный коаксиальный кабель. Известно устройство для измерения пороэности псевдоожиженных сред содержащее чувствительный элемент, подключенный одним концом как длинная линия к генератору электромагнитных колебаний, элемент связи, мон тируе1 лй в какой-либо точке-чуствиteльнoгo элемента, детектор и показывающий прибор, при этом чувствительный элемент электрически соедине с электропроводным стержнем, помещен ным в заземленную трубку из электропроводного материала, а на расстояни механически прозрачным для кипящего слоя установлен экран, электрически .соединенный с трубкой МДанное устройство характеризуется низкой точностью измерений ввиду значительной, температурной погрешнос ти, Цель изобретения - повышение точйости измерений . путем компенсации температурной погрешности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения порозности ожиженных сред, состоящее из чувствительного элемента, выполненного в виде расположенных соосно и изолированных друг от друга электропроводных стержня и трубки, генера тора электромагнитных колебаний, подколоченного к стержню, и регистрир ющего прибора, введены второй генера тор электромагнитных колебаний и сум матор, причем трубка соединена со входом второго генератора электромагнитных колебаний, а выходы обоих генераторов подключены к соответству ющим входам сумматора, выход которо го соединен со входом регистрирующего прибора. На чертеже изображена схема пред.лагаемого устройства. Измерительная часть является системой с распределенными параметрами и состоит из двух каналов: измери-. тельного и компенсирующего. Измерительный канал содержит электропроводную трубку 1, введенную в контролируемую среду, генератор i электромагнитных колебаний. Компенсирующий канал состоит из электромагнитного стержня 3 длиной,равной длине трубки 1, введенного в последнюю через изолирукщие втулки 4 и подключенного к генератору электромагнитных колебаний 5. Суммирование и регистрация выходных сигналов осуществляется в сумматоре 6 и регистрирующем приборе 7. Устройство работает следующим образом. Чувствительные элементы (электропроводная трубка 1 и стержень 3) вводятся в контролируемую среду (ожиженный слой), изменение порозности которой обусловит изменение выходных параметров трубки 1, а следовательно, частоты генератора 2. Изменение порозности окружающей среды не влияет на выходной параметр стержня 3 и генератора 5, в связи с этим на сумматоре 6 выделяется сигнал, пропорциональный изменению выходного параметра трубки 1 (порозности слоя). Изменение температуры окружающей среды обуславливает одинаковое изменение длин чувствительных элементов - стержня и трубки, а также изменение выходных сигналов (J генераторов 5 и 2 согласно выраi CoйСОсх- ° 26 L,iCH. где Со - скорость света, л 1 - температурное удлинение трубки и стержня; 1 - длина трубки и стержня; L - индуктивность выходных цепей генератора (датчика); Z - волновое сопротивление датчика. Упомянутые изменения суммируются в сумматоре 6., что определяет инвариантность сигнала, регистрируемого на приборе 7, от изменений температуры окружающей среды. Градуировка устройства производится следующим образом. Чувствительные элементы на17ревают до максимальной рабочей температуры и производят настройку сумматора на минимальное изменение выходного сигнала. Устанавливают устройство на градуировочной установке с ожижекным слоем контролируемой порозности (например, визуально) н введенными в слои чувствительными элементами, Производят градуировку устройства в диапазоне измеряемых значений порозности исследуемой среды и определяют градуировочную зависимость. Таким образом, при введении чувствительных элементов в контролируемую среду порозность определяется согласно градуировочной зависимости

31023228

на устройство, ai выходной сигналчувствительного элемента иа

не зависит от изменений температурыдлиной t 1,8 м соответствует 30%

окружающей среды, что значительноот максимашьного предела измерений, поаллает точность измерений.

Так, напрнмер, в известном устрой- Введение компенсационного канала стве согласно экспериментальным и в предлагаемом устройстве практитеоретическим данным изменение вы- чески сводит температурную погрешходного сигнала А (i от нагреванияность к нулю.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОЗНОСТИ ОЖИЖЕННЫХ СРШ1, состоящее из чувствительного элемента, выполненного в виде расположенных соосно и изолированных друг от друга электропроводных стержня и трубки, генератора электромагнитных колебаний, подключенного к стержню, и регистрирующего прибора, о т ли ч а ю и в е-, с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем компенсации температурной погрешности, в устройство введены второй генератор электромагнитных колебаний и сумматор , причем трубка соединена со входом второго генератора электромагнитных колебаний, а выходы обоих генераторов электромагнитных колебаний подс « ключены к соответствующим вхбдам сумматора, выход которого соедщнен (П со входом регистрируютего- прибора.