Измеритель плотности заряда статического электричества Советский патент 1988 года по МПК G01R29/12 

со со

ОС ел

ьо

1

Изобретение относится к э;|ектроизмери- тельной технике и может быть использовано для контроля объемного заряда статического электричества в потоках движущихся диэлектрических жидкостей, например нефтепродуктов, нрокачивасмых через ipy6onpo- воды, и.чи мелкодис 1ерсн1)1х сред, движущихся в погоке 1аза.

1Дельк) изобретения являепся повышение точности измерения в преимущестиенно ламинарных пптоках за счег умепыпсния их турбу. 1изапи)(.

На (})И1. I из()б)ажена блок-схема уст ройства; на фиг. 2 устройство, об1ии 1 вид.

Измеритель (фиг. 1, 2) содержит два пря- моуго. 1ьных кры,па 1 и 2, вьпюлнепных из изо;|яииоино о материала (нагфимер, стеклотекстолита, установленных по диаметру трубопровода 3. Крыло I жестко зак)епле- но гак, что оно пе()есекает .и1аметра, 1ьну1о п. юскость сечения трубопровода под отрп- нательным углом атаки (1 20) к набегаю- Hieviy потоку, а крыло 2 устапон. кмю па оси 4 вран1ения, прс ходящей через сечепие крыла 2 11е))нендикулярно его хорде. Крыло I CMCineiio огиосител1)Н() кры. 1а 2 в панрав- .лепни потока с тем, чтобы обеспечива- ,:iocb возникновение колебаний крыла 2 при обтекании крыльев потоком. Крылья 1 и 2 i(j 1К ей д,1ипе песут на себе металлические п, 1астины 5 и (, образующие дина.мичес к ю систему электродов, при это.м |лас тин1)1 5, симметрично размеп1еннь е на обращенных друг к другу поверхностях, имею- Н1ИХ меньн1ую крутизну крыльев I и 2, образуют измерительный электрод, а п.частины 6, размещепные на Btieinnnx поверхностях кры- ,1ьев, пмеющпх больнпю крутизну, образуют заземленный модулирующий э,г1ектрод. Иластины 5 ссзединены с входо.м регист- ри|) прибора 7.

Измерите, 1Ь работает следующим образом.

При движении по трубопроводу 3 наэлектризованная жидкость попадает в промежуток между неподвижным крылом 1 и крылом 2, установленным на оси 4 (фиг. 1 и 2). Течение жидкости между крыльями 1 и 2 вызывает притягивание крыла 2 к непод- вижно.му крылу 1 (подсос или эффект Вен- тури). Притягивание крыла 2 приводит к быстрому изменению угла его атаки и при движении аэродинамического профиля крыла за пределами его статического угла атаки крыло 2 проходит через зону динамической потери скорости.

Ири этом у передней кромки крыла 2 возникает вихрь, проходящий над крыло.м. Боль- 1ПОЙ отрицательный вращаю1пий момент, создаваемый вихрем, отклоняет колеблю1

1397852

0

5

0

5

0

5

0

5

0

П1,ееся крыло 2 от неподвижного крыла I. Когда вихрь сходит с крыла, подъемная сила уменьшается и эффект Вентури вновь получает преобладающее влияние, вызывая притяжение колеблющегося крыла 2 к неподвижному крылу 1. Крыло 2 вновь проходит через зону динамической потери скорости, и процесс повторяется, возникают периодические колебания крыла 2 относительно неподвижного крыла 1 с частотой, пропорциональной расходу жидкости. Колебания крыла 2 приводят к периодичес кому изменению расстояния между крыльями и периодическому вытеснению жидкости из зазора между пластинами 5 измерительного электрода.

В результате во внещней цепи измерительного электрода 5 протекает переменный ГОК, амплитуда которого пропорциональна плотности объемного заряда жидкости и фиксируется регистрирующим прибором 7.

Использование предлагаемого измерителя по сравнению с известным позволяет существенно повысить точность измерения зарядов статического электричества в пре- имупсественно ламинарных потоках за счет меньшей турбулизации контролируемого потока. Кроме того, за счет исключения сильноточных электрических цепей, используемых в известном измерителе для питания электромагнитного вибратора, предлагаемый измеритель имеет высокую взрыво- заничщенность и меньшее потребление мощ- пости от источника электропитания.

Формула изобретения

Измеритель плотности заряда статического электричества, содержащий установленные в трубопроводе неподвижный и подвижный электроды, соединенные с регистрирую- щим прибором, экранирующие электроды, соединенные с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения преимущественно в ламинарных потоках, дополнительно введены два крыла, выполненные из изоляционного материала, крылья обращены друг к другу поверхностями меньшей кривизны, первое крыло сме- Hj.eHO относительного второго в направлении потока и жестко закреплено так, что она пересекает диаметральную плоскость сечения трубопровода под отрицательным углом атаки к потоку, а второе установлено на оси вращения, проходящей через сечение второго крыла перпендикулярно его хорде, неподвижный и подвижный электроды закреплены на обращенных друг к другу поверхностях первого и второго крыла соответственно, а экранирующие электроды закреплены на внешних поверхностях крыльев.

Изобретение может быть использовано для контроля объемного заряда статического электричества (СЭ) в потоках движущихся диэлектрических жидкостей, например нефтепродуктов. Измеритель плотности заряда СЭ содержит крылья (К) 1, 2 из изоляционного материала, установленные по диаметру трубопровода 3. К 1 пересекает диаметральную плоскость сечения трубопровода 3 под отрицательным углом атаки

Фиг. 2