Способ измерения содержания конденсата Советский патент 1976 года по МПК G01N29/00 

1

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения содержания конденсата, толщины краски, пленки влаги на крыле самолета, толщины склейки между пьезоэлектрическим преобразователем и исследуемым твердым телом.

Известны резонансные способы измерения содерл ания конденсата.

Известен электрический способ измерения массы частип аэрозоли, иснользующий изменение частоты кварца АТ-среза.

Известно устройство, реализующее способ измерения влажности газа, в котором применены дополнительный генератор и дополнительная компенсационная кварцевая пластина для компенсации изменений температуры и давления исследуемого газа.

Известен также способ измерения влажности воздуха и газов, состоящий в том, что гигроскопическое тело приводят в состояние постоянной вибрации и по величине амплитуды его колебаний определяют влажность исследуемой среды. С изменением влажности окружающей среды изменяется количество влаги (или другого конденсата) в гигроскопическом теле, следовательно, изменяется масса этого тела. При резонансе изменение амплитуды колебаний на единицу изменения массы оказывается наибольщим.

Недостатком этого способа является то, что он пригоден лишь для больщих изменений массы твердого тела (не менее 10%), например гигрос сопического тела, когда изменения резонансной частоты колебательной системы твердое тело - пьезопреобразователь-конденсат можно фиксировать по изменению амплитуды колебаний. Такая чувствительность к отклонению резонансной частоты не позволяет измерять содержание конденсата в случае массивного твердого тела.

Для измерения количества конденсата, значительно меньшего массы твердого тела (10), необходимо увеличить чувствительность измерительной схемы к условиям резонанса.

Цель изобретения - увеличение чувствительности к изменению резонансных свойств колебательной системы твердое тело - пьезопреобразователь-конденсат.

По предлагаемому способу это достЕгается измерением сдвига фаз тока и напряжения пьезопреобразователя, нагруженного на твердое тело.

С изменением количества конденсата изменяются резонансные свойства колебательной системы. При этом амплитуда колебаний этой системы будет максимальна при совпадении резонансной частоты системы и генератора.

3

Производная амплитуды по частоте в точке резонанса равиа нулю. В той же колебател ной системе при изменении ее резонансных свойств меняется сдвиг фаз между током через пьезонреобразователь и напряжением на нреобразователе. Причем производная фазы от частоты в точке резонанса наибольшая.

Сдвиг фаз тока н напряжения ньезонреобразователя оказывается значительно более чувствительным параметром резонансных свойств, чем амплитуда. Существенный прогресс в технике измерения угла сдвига фаз позволяет с больиюй точностью измерять измегения.этого параметра.

Содержание конденсата определяют следующим образом: твердое тело приводят в состояние вибрации; настраивают частоту возбул дення пьезонреобразователя так, чтобы фаза между током и напряжением пьезонреобразователя равнялась нулю; приводят твер4

дое тсло в контакт с исследуемой средой и BHOB:j измеряют сдвиг фазы между током н ггпря кением ньезопреобразователя; но велиMiiiio сдвига фазы судят о содержании конленсата.

Формула изобретения

Снособ измерения содержания конденсата, состоящий в сравнении резонансных свойств пьезонреобразователя, нагруженного на тверхдое тело без конденсата и содержащего конденсат, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, измеряют сдвиг фаз тока и напряження пьезонреобразователя, нагруженного на твердое тело без конденсата, затем измеряют сдвиг фаз тока н напряжения преобразователя, нагруженного на твердое тело с конденсатом, и но изменению сдвига фаз судят о содержании конденсата.