СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА ТВЕРДЫХ ИЛИ ЖИДКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ Советский патент 1971 года по МПК G01F5/00 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к снособам измерения массового расхода твердых или жидких включений, диспергированных в газовом потоке, и иепроводяш,их или нолупроводящих жидкостей. Известны способы измерения массового расхода веш,ества, основанные на использовании трибозарядов, возникающих на электродах, омываемых потоком вещества. Одиако в этих способах сильна зависимость величины трибозаряда от многих свойств контактирующнх веществ и окружающей среды, нредварительного заряжения вещества в потоке, а также других факторов. В предлагаемом способе о расходе твердых или жидких включеиий судят но проводимости потока, измеряемой нутем введения в ноток одного или двух электродов, к которым приложена заданная разность электрического напряжепия от внешнего источника тока. Для запыленного нотока газа заряд, возникший па частице при ударе ее об электрод, может быть разделен па две составляющие: ,.c.+bi(U,-U.,),(1) Ь{ (U:i:i - f/,j) - количество электричества, неретекщее вследствие налнчия разности потепцпалов между частицей н электродом до нх контакта;эл. - потенциал, при.тоженпый к электроду; t/ч - потенциал частицы; bi - ностоянный коэффициент. Ири последовательном наложении на электд сначала напряжения Иэл,, а затем (Уэ.,,,, его цепи потечет электрический ток, равныГ и гэл, соответственно. Разность этих токов равна эл, ЭЛ, -- bi(Usn УЭЛ.,) что куда, учитывая. получим (2) h Гт - - ГГт Af/эл е Gn - расход пыли в секунду, fts - коэффициент пропорциональности. Из уравнения (2) видно, что нри таком сиобе измерения исключается влияние статичеой электризации электродов (ga.c.), интенвность которой зависит от ряда причин и, частности, от предварительного заряжения стиц в ныленроводе (f/ч). Аналогичный результат можно получить и при однократном измерении силы тока, но с помощью двух одинаковых, находящихся в идентичных гидродинамических условиях электродов, к которым нрикладывают заданную разность потенциалов Д1У. В этом случае , Af/ I ом где а - электропроводность запыленного потока. Из уравнений (2) и (3) видно, что в обоих случаях нроцесс измерения сводится к нахождению электронроводности запыленного нотока, которая связана с расходом ныли в иотоке через некоторый коэффициент пропорциональности bz, что и подтверждается ироведенными зкснериментамн., Коэффнциент Ь-2 в общем случае зависит от конструкции устройства, фракционного состава пыли, скорости потока и электропроводности материала частиц. При низкой электропроводности, когда оттоком заряда от места контакта в момент соударения можно нренебречь, нестабильность электропроводности вещества не окажет существенного влияния на величину коэффициента 2. Последний случай раснространяется на большинство порошковых веществ, так как на их новерхности обычно имеется окнсная пленка с высокнм электросопротнвлеиием, и на ряд жидкостей. Скорость и фракционный состав пылей во многих технологических процессах весьма стабильны. Влиянне скорости может быть ослаблено подбором размеров и формы электрода, а нри необходимости скорость иотока онределяют косвенным методом. Использование одновременно двух электродов позволяет унростнть измерительную схему и, в ряде случаев, повысить точпость измерепий вследствие одновременности замеров. Однако недостатком последнего способа измерення может явиться наличие чрезмерно высокого потенциала на незаземленных электродах в результате их статической электризацнн. Для устранения этого явления, а также в тех случаях, когда токи малы и для их измерения требуется чувствительная аппаратура, работа с которой в промышленных условиях затруднительна, о величине тока в цепн вух электродов судят но скорости падения напряжения на обкладках периодически заряжаемого до определенного потенциала конепсатора, включенного между электродами. Расход вещества определится здесь, как Ш 63 In Ш, С - электрнческая емкость конденсатора в цепи электродов, t - выбра1Н1ый промежуток времени измерения; Af/oHA /-начальная и коиечная разность нотенциалов -на обкладках конденсатора. Упрощение измерительной схемы и повышение точности ири измерении одним электродом может быть достигнуто путем подачи на электрод не постоянного, а неременного нанряжения, например синусоидального. При этом для оценки расхода используют переменную составляющую тока в цени электрода; постоянный же ток, генернруемый на электроде в результате статической электризации, отводится на массу. Предмет н з о б р е т е и и я 1.Способ измерепия массового расхода твердых или жидких включений, диспергироBaiHibix в газовом потоке, и непроводящих или проводящих жидкостей, отличающийся тем, что, с целью обеспечения независимости результата измерения от статической электризации и предварительного заряжения вещества потока в трубопроводе до контакта с электродом, а также от факторов, обусловливающих эти явления, нрикладывают к одному электроду, помещенному в поток, два различпых значения напряжения от внешнего источника тока, измеряют величины токов в ценн электрода и о расходе судят по электропроводности потока, равной отношению разностн токов в цепи электрода к разности приложенных значений нанряжения. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерительной схемы, в поток помещают два одинаковых, находящихся в идентнчных гидродинамических условиях электрода, к которым прикладывают заданную разность значений напряжепия.