Устройство для измерения толщины парогазовой оболочки Советский патент 1992 года по МПК G01B7/06 

(Л

С

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях толщины парогазовой оболочки. Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений. С помощью дозатора 6 для грубой регулировки уровня электролита доводят уровень электролита 8 во вспомогательной ванне 4 до момента возникновения электрического разряда между электродом 12 и поверхностью электролита в рабочей ванне 3. После прекращения разряда с помощью дозатора 7 точной регулировки уровня электролита доводят уровень до касания электролитом электрода 12. Момент касания определяют по возникновению электри- ческого тока в цепи низковольтного источника 15 напряжения. Ток фиксируют с помощью амперметра 13. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины парогазовой оболочки.

Известно устройство для измерения толщины парогазовой оболочки, содержащее ванну с расположенной в ней двумя электродами, подключенными к источнику напряжения постоянного тока, и скоростную кино- или фотокамеру, расположенную вне ванны.

Известное устройство не обеспечивает достаточной точности измерений вследствие оптических искажений на границе электролит-прозрачная стенка ванны - воздух. Для его работы необходимо сложное и дорогостоящее дополнительное оборудование, а сами измерения характеризуются большой трудоемкостью.

Известно также устройство для измерения толщины парогазовой оболочки, содержащее рабочую ванну, заполненную электролитом и связанную с баком-термостатом, с расположенными в ней двумя электродами, соединенными с источником напряжения постоянного тока, в цепь которого через осциллограф включен зонд соединенный с микрометрическим винтом.

Данное устройство имеет невысокую точность измерений вследствие использования зонда, искажающего структуру парогазовой оболочки, и микрометрического винта с ценой деления 0,01 мм, атакже из-за непрерывного изменения физических характеристик электролита в приэлектродной зоне.

Недостатком устройства является его громоздкость и значительная трудоемкость измерений.

XS

N

4 Ы XI

Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена схема устройства.

Устройство для измерения толщины парогазовой оболочки содержит бак-термостат 1 (его нагревательные, охлаждающие элементы и средства автоматики условно не показаны), заполненный термостатирую- щей жидкостью 2, внутри которого помещены рабочая ванна 3 и вспомогательная ванна 4, соединенные между собой патрубком 5 и выполненные в виде сообщающихся сосудов, с размещенными над вспомогательной ванной 4 дозаторами электролита 6 для грубой и 7 - точной регулировки уровня электролита 8. На дне рабочей ванны 3 расположен электрод 9, соединенный с одним из полюсов источника 10 напряжения постоянного тока, параллельно которому подключен вольтметр 11 для контроля напряжения. Второй электрод 12. нижняя часть которого выполнена, например, в виде острозаточенной иглы, расположен над поверхностью электролита 8 в рабочей ванне 3.

Между двумя электродами 9 и 12 включена цепь из последовательно соединенных амперметра 13, выключателя 14 и низковольтного источника 15 постоянного напряжения, имеющего напряжение, например, 1,5...12 В. Конденсатор 16 одной из пластин подключен к электроду 9, расположенному на дне рабочей ванны 3, и к одному из полюсов источника 10 напряжения постоянного тока, а второй пластиной - к входу коммутатора 17, первый выход которого соединен с вторым полюсом источника 10 напряжения постоянного тока. Второй выход коммутатора 17 подключен к расположенному над поверхностью электролита в рабочей ванне 3 электроду 12 и включенной между двумя электродами цепи.

Устройство работает следующим образом,

Бак-термоСтат 1 заполняют термостати- рующей жидкостью 2. например, водой. Производят тарирование дозаторов электролита б и 7, исходя из соотношения

I

где I - расстояние между штрихами на шкале дозатора, мм с - цена деления шкалы дозатора, мкм; Si - суммарная площадь живого сечения рабочей и вспомогательной

ванн; мм2; $2 - площадь живого сечения дозатора, мм .

В вспомогательную ванну 4 наливают электролит 8, который через патрубок 5 поступает в рабочую ванну 3 до тех пор, пока расстояние между электродом 12 и поверхностью электролита 8 в рабочей ванне 3 не станет равным 1,5...Змм. В ключа ют бак-термостат 1 и термостатируют электролит.

0 Коммутатором 17 подключают к источнику 10 напряжения постоянного тока 10 конденсатор 16 и заряжают его напряжения 200...400. В, при котором измеряется толщина парогазовой оболочки, контролируя

5 его вольтметром 11. После зарядки конденсатора 16 его подключают коммутатором 17 к электроду 12. Дозатором 6 для грубой регулировки уровня вводят электролит в вспомогательную ванну 4 и поднимают его

0 уровень в вспомогательной ванне 4 и рабочей ванне 3 до возникновения электрического разряда между электродом 12 и электролитом 8 в рабочей ванне 3.

После прекращения разряда коммута5 тором 17 отключают конденсатор 16 от электрода 12, к которому выключателем 14 подключают низковольтный источник 15 напряжения. С помощью дозатора 7 плавно поднимают уровень электролита в рабочей

0 ванне 3 до касания с электродом 12, предварительно отметив уровень электролита на шкале дозатора /. Момент касания определяют по возникновению электрического тока в цепи низковольтного источника 15

5 напряжения, который контролируют амперметром 13. По шкале дозатора электролита 7 определяют толщину парогазового промежутка.

Преимущества устройства для измере0 ния толщины парогазовой оболочки в сравнении с прототипом и другими известными устройствами заключается в следующем.

Значительно (более чем в 100 раз) повышается точность измерений, существенно

5 упрощается методика измерений и сокращается их трудоемкость, снижаются (более чем в 2 раза) габариты устройства и потребляемая электроэнергия. Кроме того, устройство позволяет измерять толщину

0 парогазовой оболочки, характерную для единичного электрического разряда при фиксированных значениях физических характеристик электролита.

Формула изобретения

5

Устройство для измерения толщины парогазовой оболочки, содержащее бак-термостат, размещенную в нем рабочую ванну с электролитом, два электрода, первый из которых размещен в электролите рабочей

ванны, второй - над поверхностью электролита, источник напряжения постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, оно снабжено вспомогательной ванной, размещенной в баке-термостате, дозаторами грубой и точной регулировки уровня электролита, установленными над вспомогательной ванной, конденсатором, одни из пластин которого подключена к первому электроду и одному из полюсов источ0

ника напряжения постоянного тока, коммутатором, вход которого подключен ко второй пластине конденсатора, первый выход - ко второму полюсу источника напряжения постоянного тока, второй - ко второму электроду, включенной между двумя электродами цепью из последовательно соединенных низковольтного источника постоянного напряжения, выключателя и амперметра, а рабочая и вспомогательная ванны выполнены в виде сообщающихся сосудов.