Емкостный первичный преобразователь Советский патент 1977 года по МПК G01N27/22 G01F1/00 

Изобретение относится к из.мернтельной технике и иредиазначено для ири.мененля ь нриОорах для оесконтактного измерении концентрации материа.та, транснортнруе.мого в закрытых труоонроводах. 1звестны устройства д:1я контроля двнжения сыиучих материалов в закрытых трубоироводах, содержащие бесконтактные нервичные иреоОразователи, репютрнрующие наличие материала в трубопроводе Ij. Однако такие уетройства не могут Оыть нснользованы в приоорах для точного измерения концентрацин материа.та в трубопроводе. Ближайшим техннческнм решением к предлагаемому является емкостный первичный преобразователь, содержаш,ий отрезок диэлектрической трубы, две цилиндрические обкладки конденсатора и электростатический экран 2J. Однако датчик такого преобразователя имеет малую чувствительность; электрическое иоле датчика равномерно только в узком участке поперечного и продольного сечений датчика. Это затрудняет применение преобразователя для измерения концентрации потока материала с необходимой для практики точностью. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений. Для этого в предлагаемом преобразователе обкладки конденсатора выполнены выпуклыми и расположены но касательны.м выпуклостью к диэлектрической трубе в диаметра.тьио противоположных точках сим.мегричио oTUvJcuTC.ibно оси, проходящей через точки касания, ivou1р гурация обкладок выбирается такой, чтобы электрическое иоле было равномерным во всех точках внутри дпэлектрическо Tjiyobi, расположенной между обкладками конденсатора. на фиг. 1 изооралчен предлагае.мыи емкостный первичный иреобразователь, общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение. Ьмкостный первпчный преобразователь содержит отрезок диэлектрической трубы 1, по которому движется транспортируемый в трубопроводе материал; две протпволежащпе обкладки 2 конденсатора, охранный электрод 3 и электростатический экран 4. Каждая обкладка конденсатора выполняется в виде цилиндрической иоверхности, направляющая которой опреде.тяется уравнен ем-()(1--). t R-r, где t - внешний диэлектрической трубы;г -внутренний радиус диэлектрической трубы;

бд-относительная диэлектрическая проницаемость материала трубы; X - величина, изменяющаяся от U до ± г.

Ширина обкладки, защиш,енной охранным электродом, выбирается такой, чтобы стягиваюш,ая ее хорда была равна внутреннему диаметру трубы.

Охранный электрод, окружающий обкладку, расположен на расстоянии 1/8-2Н от нее. Вместе с охранным электродом защищенная обкладка повторяет форму и размер второй обкладки. Выбор длины обкладок определяется необходимой величиной начальной емкости конденсатора, чувствительностью и быстродействием. Обкладки могут быть изготовлены в виде поверхностей кругового цилиндра, при этом погрешность первичного преобразователя, вызваиная неравномерностью поля, не более 0,070ёмкостный ц{,,Еичный преобразователь рабстает сле.чующим образом.

При прохожденип материала изменяется диэлектрическая проницаемость среды между обкладками конденсатора, что вызывает изменение его e.viKocTH, прямо нропорциональное изменению диэлектрической проницаемости среды. Так как форма поверхности обкладок конденсатора выбрана такой, что электрическое поле однородно в объеме отрезка диэлектрической трубы, то прохождение частиц материала через любую точку ее поперечного сечения вызывает одинаковое приращение емкости первичного преобразователя. Тем самым достпгается независимость его коэффициента преобразованпя от места прохождения част)1Ц материала ио диэлектрической трубе, что уменьщает или практически исключает погрешность от неоднородности электрического поля.

Применение иредлагаемых первичных преобразователей в приборах для измерения концентрации потоков материалов в закрытых

трубопроводах позволит точнее и эффективнее управлять технологическими процессами в отраслях промыщленности с использованием пневмотранспортных установок.

Ф о р м у ;i а изобретения

1.Емкостный первпчный преобразователь для закрытых трубопроводов, содержащий отрезок диэлектрической трубы, две цилиндрические обкладки конденсатора и электростатический экран, отличающийся тем, что, с целью повышепия чувствительности п точности измерений, обкладки конденсатора выполнены выпуклыми и расположены ио касательным вынуклостью к диэлектрической трубе в диаметрально иротивоположных точках симметрично относительно оси, преходящей через точки касания.

2.Преобразователь ио п. 1, о т л и ч а ю щ и йся тем, что направляющая поверхностей обкладок определяется уравнением

d ((l

o R- г,

где

t |/ ;с - 1/ -

R - внещнпй радиус диэлектрической трубы;г - внутренний радиус диэлектрической

трубы;

БД-относительная ироницаемость материала трубы;

X - величина, изменяющаяся от О до+г. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. СССР № 211812, кл. G 01F 01/00, 1968.

2.Авт. св. СССР JVo 220542, кл. G 01F 01/00, 1968.

х

иг.2.