Способ определения концентрации водно-спиртового раствора в потоке Советский патент 1984 года по МПК G01N33/14 

«. /4 . 11 Иэобретенрге относится к пищевой промышленности, в частности к производству вино-водочных изделий. Известен способ определения концентрации спирта в водно-спиртовом растворе, основанный на из 4epeнии скорости распространения ультразвука П. Недостатком этого способа является наличие ярко выраженного максимума на кривых распространения звука, обусловленного изменением сжимаемости. Так для концентрации, при которой имеет место максимум скорос,ти, сжимаемость имеет минимум, плотность изменяется почти линейно, и в результате при одной и той же скорос ти звука возможны разные концентрации спирт-1. Известен также способ определения концентрации спирта, включающий изме рение температуры и электропроводных свойств раствора 2 J. Недостатком данного способа является низкая точность измерения. Погрешность измерения обусловлена не принятой во внимание величиной запол нения трубопровода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения диэлектрической постоянной, основанный на изменении емкости ура новешивающего конденсатора. При этом в один сеточный контур преобразователя подключен датчик С в другой - уравновешенный переменньм конденсатор Ц. При равенстве емкостей двух контуров при пустом датчике, так как частоты контуров равны. схема уравновешена и напряжение равно нулю. При загрузке датчика продуктом емкость его увеличивается за счет увеличения диэлектрической постоянной и создается асимметрия в работе генератора, которая устраняется изменением емкости уравновешивающего конденсатора С, угол поворо .та которого служит мерой влажности продуктов З 3. Недостатком известного способа яв ляется то, что для точного определения концентрации водно-спиртового раствора необходимо, чтобы все пространство между обкладками крнденсатора С было заполнено контролируемой средой, так как при наличии воздушного пространства возникает неоднозначность измерения. Целью измерения является повьш1ение точности измерения концентрации во;.-.и--спиртового раствора в потоке. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения концентрации водно-спиртового раствора в потоке, предусматривающему определение диэлектрической постоянной водно-спиртового раствора, измеряют температуру водно-спиртового раствора, при этом диэлектрическую постоянную определяют по формуле (г) ,Cj. где g-, - диэлектрическая постоянная паров воздуха и спирта Cg - емкость вертикального конденсатора датчика; Сг - емкость горизонтально рас- . положенного конденсатора датчика; с - расстояние между обкладками конденсаторов, а величину концентрации водно-спиртового раствора устанавливают по графику зависимости концентрации от диэлектрической постоянной с учетом измеренной температуры водно-спиртового раствора. На фиг. 1 и 2 показаны схемы, реализующие способ} на фиг. 3 - график зависимости концентраций от диэлектрической постоянной. На фиг. 1 и 2 показаны трубопровод 1, водно-спиртовый раствор 2, термометр 3, горизонтально расположенный конденсатор 4, вертикально расположенный конденсатор 5. Конденсаторы расположены ортогонально. Горизонтально расположенный конденсатор Ср- имеет эквивалентную схему (фиг. 2с|) Г 2 . , где - диэлектрическая постоянная воздуха; 5-, - площадь пластины конденсатора;Е,2 - диэлектрическая постоянная водно-спиртового раствора} Sj - площадь пластины конденсаTopaiД - расстояние между обкладками конденсаторов. . Так как пластины конденсаторов квадратны, то г- (2) S,.c3(J-c,), где о - величина воздушного пространства. Подставляя (2) и (3) в (1) получают,-1,г(А-А, . (3) Вертикально расположенньй конден сатор Cg имеет эквивалентную схему (фиг. 2Б) С -Ь v/ft , Где Е - диэлектрическая постоянна воздуха} б диэлектрическая постоянна водно-спиртового раствора 5 - площадь пластины конденса тора; «3 - величина воздушного пространства-, величина промежутка заполненного водно-спиртовым pacTBopoMj d - расстояние между обкладками конденсатора. Решая совместно уравнения (А) и . находят величину диэлектрической постоянной водно-спиртового раствора, которая не зависит от уровня заполнения трубопровода e.iB(V:iL 2-c3(E,di.C,) Далее по графику фиг. 3 определяют величину концентрацииводно-спиртового раствора с учетом его температуры. В таблице приведены результаты определения величины погрешности измерения диэлектрической постоянной водно-спиртовогб раствора при изменении температуры измеряемой среды.

способ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАДИЙ ВОДНО-СПИРТОВОГО РАСТВОРА В ПОТОКЕ, предусматривающий определение диэлектрической постоянной водно-спиртового раствора, о т п я ч а А. ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения, измеряют температуру водно-спиртового раствора, при этом диэлектрическую Постоянную определяют по формуле с:(с,.о1) 81 Б.

п

С2

Сг Фиг га

4

Сз

Св Фиг. 25