Диэлькометрический датчик пара пароводяных потоков Советский патент 1990 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании электрофизических свойств паров, содержащихся в пароводяных и паро- жидкостных потоках, в системах контроля и автоматики на ТЭС и АЭС.

Цель изобретения- уменьшение погрешности измерения диэлектрической проницаемости сухого насыщенного пара в реальном масштабе времени.

На чертеже изображен диэлектрический датчик пара пароводяных потоков.

Датчик состоит из корпуса 1, крышки 2 корпуса, внутреннего полого цилиндра 3, со- осного с корпусом изолятора 4, центрального электрода 5, подводящего 6 и отводящего 7 патрубков. Один конец цилиндра 3 герметично соединен с крышкой 2, а другой его торец выполнен открытым. Через крышку 2 посредством изолятора 4 коаксиально

введен центральный электрод 5. Пространство, ограниченное внутренней поверхностью цилиндра 3 и электродом 5, является измерительной камерой 8. Корпус 1, крышка 2, наружная поверхность цилиндра 3 образуют кольцевую камеру 9. Длина внутреннего цилиндра больше длины центрального электрода. Полость корпуса между внутренним цилиндром и отводящим патрубком образует распределительную камеру. Подвод пароводяной смеси в датчик осуществляется через патрубок 6, сообщенный с камерой 9. Расстояние от другого торца цилиндра 3 до оси патрубка 6, проходящей между торцами, не меньше радиуса этого патрубка, что обеспечивает омывание потоком цилиндра 3 по всей его длине, которая превышает диаметр патрубка 6. Проходное сечение патрубка 6, сообщенного с кольцевой камерой, не больше проходного сечения распределительной камесл

оо

СП

ры, которое, в свою очередь не больше Проходного сечения отводящего патрубка, что обеспечивает полный и своевременный отвод поступающей в датчик среды без затопления датчика. Проходное сечение камеры 8.. выбрано из условия отсутствия в ней капиллярных явлений. Эквивалентный диаметр проходного сечения камеры 8 определяется из неравенства

a - поверхностное натяжение воды при минимальных рабочих давлениях и температурах;

/г - разность длин цилиндра 3 и электрода 5 или высота поднятия воды; р - плотность воды при минимальных рабочих давлениях и температурах; g - ускорение свободного падения. Датчик работает следующим образом. Датчик устанавливают вертикально. Исследуемый пароводяной поток поступает через патрубок 6, камеру 9, омывая стенки

цилиндра 3. Сухой насыщенный пар как более легкая фаза поступает в камеру 8. Более тяжелая жидкая фаза пароводяного потока, протекающего через датчик, уходит через патрубок 7. Измерительная камера представляет собой цилиндрический конденсатор, емкость которого зависит от диэлектрической проницаемости среды, заполняющей пространство между обкладками. Диэлектрическая проницаемость сухого насыщенного пара определяется путем измерения электрической емкости датчика. Изменение Количества среды в камере 8 в переходных режимах при изменении давления (температуры) потока происходит под действием Гравитационных и гидростатических сил через открытый торец цилиндра 3 с минимальным временем запаздывания. Смывание пароводяным потоком наружной стенки цилиндра 3 обеспечивает высокий уровень теплообмена с коэффициентами теплоотдачи, соответствующими вынужденному движению жидкости. Тем самым в камере 8 практически безынерционно поддерживается температура среды, равная температуре потока.

Формула изобретения

Диэлькометрический датчик пара пароводяных потоков, состоящий из корпуса, со0 осного с ним внутреннего полого цилиндра, кольцевой и измерительной камер, изолятора, центрального электрода, подводящего и отводящего патрубков, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения, один торец внутреннего цилиндра герметично соединен с крышкой корпуса, расстояние от другого торца до оси подводящего патрубка, проходящей между торцами, не меньше радиуса этого патрубка, длина внутреннего цилиндра больше дли0 ны центрального электрода, полость корпуса между внутренним цилиндром и отводящим патрубком образует распределительную камеру, проходное сечение подводящего патрубка, сообщенного с кольцевой камерой, не больше проходного сечения распредели5 тельной камеры, которое не больше проходного сечения отводящего патрубка, а эквивалентный диаметр D9 проходного сечения измерительной камеры, образованной пространством между центральным электродом и внутренней поверхностью внутрен0

5

него цилиндра, удовлетворяет неравенству

П

где аир -поверхностное натяжение и плотность воды для минимальных значений диапазона рабочих температур и давлений;

g - ускорение свободного падения;

h - разность длин центрального электрода и внутреннего цилиндра.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при исследовании электрофизических свойств паров, содержащихся в пароводяных и парожидкостных потоках, в системах контроля и автоматики. Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения. Один торец внутреннего цилиндра выполнен открытым, а другой наглухо соединен с крышкой корпуса. Расстояние от открытого торца внутреннего цилиндра до оси подводящего патрубка, проходящей между торцами, не меньше радиуса этого патрубка. Проходное сечение подводящего патрубка не больше проходного сечения распределительной камеры, которое не больше проходного сечения отводящего патрубка. 1 ил.