Устройство для измерения электропроводности стратифицированных жидкостей Советский патент 1987 года по МПК G01N27/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в океанологии для исследовп- ния тонкой термохалинной структуры вод океана, в промьшленной кондук- тометрии и метрологии при калибровке преобразователей пульсаций удельной электрической проводимости жидкостей Цель изобретения - повышение разрешающей способности устройства при измерениях по направлению потока, - На фиг, 1 показана конструкция устройства; на фиг.2 - распределение силовых линий электрического поля в объеме проточной камеры; на фиг.З - форма чувствительной зоны устройства.

Устройство содержит проточную диэлектрическую камеру 1 с каналом прямоугольноГо сечения. На противополож;ных гранях канала установлены плоские электроды 2 и 3 напротив друг, друга. Внутри канала, параллельно электродам 2 и 3 на одинаковом расстоянии от них, установлены плоские электроды 4 и 5, в средней области которых выполнены щелевые отверстия 6. Регистратор 7 подключен к электродам 3 и 5. Электроды 2 и 4 замкнуты и через источник 8 переменного напряжения сое

: динены с электродом 5. Камера 1 ориентируется по направлению потока жидкости 9 или перпендикулярно слоистости жидкости так, что стратифицирован12

ная структура при движении пересекает чувствительную зону 10 устройства.

Устройство работает следующим образом.

При заполнении камеры 1 жидкостью 9 одновременно замыкается несколько объемных электрических цепей между электродами 2-5. Между электродами 4 и 5 возникают две области протекания ионного тока, обусловленные напряженностью поля Е, и соединенные между собой в области щелевого промежутка 6, Электрическое поле Е, аналогично полю плоского конденсатора. Электрод 2 имеет тот же потенциал, что и электрод 4 и поэтому ток между ними отсутствует. Электрод 5 соединен с электродом 3 через низкоомный регистратор тока 7 и поэтому ток между ними практически отсутствует. Следовательно ток, протекающий в цепи электродов 2 и 3 замыкается через щелевые отверстия 6 в электродах 4 и 5 и через чувствительную зону 10,

fO

.

20

е т 25 2918592

Вследствие постоянства потока вектора напряженности электрического поля в жидкости и разности площадей электродов 2 и 3 и щелевых отверстий 6 напряженность поля Е в области 10 оказывается во много раз больше напряженности поля Ej вблизи электродов 2 и 3. Таким образом, в устройстве формируется чувствительная зона 10, подавляющая часть сопротивления которой сосредоточена в области в виде тонкого плоского лепестка по всей ширине камеры 1 между щелевыми отверстиями 6. Незначительное значение напряженности поля Е вблизи электродов 2 и 3 уменьшает влияние контактных явлений на их поверхности на сопротивление жидкости в чувствительной зоне.

Увеличение площади электродов 2 и 3 в 10 и более раз по сравнению с площадью щелевых отверстий 6 дополнительно ослабляет влияние контактных явлений.

В силу симметричности расположения электродов 4 и 5. относительно электродов 2 ,и 3 весь ток электрода 14 замыкается на электрод 5 без влия-, ния на чувствительную зону 10 и в процессе работы устройства не протекает через регистратор 7, который измеряет ток, протекающий непосредственно через чувствительную зону устройства.

30

Формула изобретения

1, Устройство для измерения электропроводности стратифицированньга: жидкостей, содержащее проточную диэлектрическую камеру с тремя, расположенными внутри нее металлическими электродами, два из которых соединены между собой, источник переменного напряжения и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства при измерениях по направлению потока, оно снабжено четвертым электродом, при этом проточная камера выполнена в виде канала прямоугольного сечения, на противоположных гранях которого установлены пер- вый и второй плоские электроды, а третий и четвертый плоские электроды выполнены идентичными и установлены внутри камеры параллельно первому и второму электродам на одинаковом расстоянии от них по всей ширине канала, причем ч;

третий и четвертый электроды имеют в средней части щелевые отверстия, расположенные напротив друг друга, ориентированные перпендикулярно оси канала, первый и третий электроды соединены между собой и подключены к. одному из зажимов источника переменного напряжения, а остальные два электрода

подключены к зажимам регистратора, при этом другой зажим источника переменного напряжения подключен к четвертому электроду.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что площади щелевых отверстий не менее чем в 10 раз меньше площади первого электрода.

фиг.З

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в океанологии для исследования тонкой статич юй структуры вод океана, в промышленной кондукт.о- метрии и метрологии при калибровке преобразователей пульсаций удельной электрической проводимости жидкостей. Цель изобретения - повышение пространственной разрешающей способности устройства. Для этого в устройство дополнительно вводят пару электродов со щелевыми отверстиями.При этом чувствительная зона устройства сформирована в виде тонкого плоского лепестка, ориентированного перпендикулярно к направлению движения жидкости через камеру. Площадь поверхности- электродов уЕ1еличивается, а размеры i чувствительной зоны остаются без изменения. Обеспечивается большая площадь сечения и симметричность проточной камеры. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Q %S (Л

Редактор И.Дербак

Составитель Ю.Гриднев Техред Л.Олейник

Заказ 225/42 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор И.Эрдейи