Емкостной датчик концентрацииРАСТВОРОВ и СуСпЕНзий Советский патент 1981 года по МПК G01N27/22 

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к электрическим измерениям неэлектрических величин, и модет быть использовано в химической ,, нефтехимической, химикофармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен датчик для измерения концентрации кoнтpoлиpye aлx сред, например пластинчатый f .

Однако у известного датчика низкая чувствительность.

.Наиболее близким техническим решением является емкостный датчик, содержащий основание сферической формы, о электродами 2 .

Основным недостатком известного датчика является невысокая нувствитёльность вследствие значительного расстояния между потенциальным и нулевыми электродами. Кроме того, не- возможность измерения вязких суспензий, так как не исключена возможность забивки межэлектродного пространства.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерений концентрации.растворов и суспензий.

Поставленная цель достигается тем, что датчик сферической формы выполйен из изолирующего материала с токо-

проводящими электродами в виде сферических треугольников, расположенных таким образом, что вершина одного сферического треугольника находится между боковыми гранями двух соседних треугольников, основания которых соединены с противоположными полюсами сферы.

Благодаря такому выполнению чувствительного элемента образуется конденсатор с краевым полем, увеличивающим геометрическую емкость датчика, что влечет за собой повышение его чувствительности.

На фигЛ изображена конструкция предлагаемого датчика, на фиг.2 функциональная схема, поясняющая работу датчика.

Датчик представляет собой шар 1 с отверстием, проходящим через полюса и заканчивающееся коническими расточками. На поверхности шара нанесены электроды 2 и 3 в виде сферических треугольников. По отверстию в центре шара проходит полый держатель 4, заканчивающийся пятой 5. Конические уплотнения б служат для герметизации системы. Экранированный кабель 7 подключен к электродам на контактных -поверхностях полюсов 8 и Э.Герметизация системы осуществляется за счет шайбы 10 и гайки 11. Датчик работает по принципу изменения емкости от изменения диэлек рической пр9ницаемости или проводимости зависимости от класса контролируемой средыв реакторе 12. Дат чик 13 установлен на держателе 14. Сигнал с датчика поступает на элект ронный блок 15, преобразователь 16 регистрирующий блок 17, отградуиров нь1й в процентном отнсяиении концентрсоши.. , Работа датчика основана на из-, менений его емкости в зависимости от изменения диэлектрической проницаёмости измеряемой среды, что в свою очередь связано с изменением концентрации растворов и суспензий.. До начала измерений датчик и шкала вторичного прибора 17 (фиг.2) град ируются с помощвю эталонных растворов, причем шкала вторичного-прибора выполнена в процентном отношении по концентрации. При измерении сигнал с датчика поступает на измерите ную схему электронного блока 15,пре образуется в стандартный сигнал бло ком 16 и регистрируется вторичным прибором 17. 13 электронном блоке использован принцип индуктивно-емкостного неура новешенного моста,, питаемого высокочастотным генератором. i Использование предлагаемого датчика позволит решить задачу автоматического контроля концентрации сред, обладающих значительным изменением своих свойств во время ведения технологического процесса и повышает чувствительность системы- в среднем на 20-30%. Формула изобретения Емкостной концентрации растворов и суспензий,содержащий ос- нование сферической фор1чы с электродами, от л ич ающи и с я тем, что, О целью повышения чувствительности и точности измерений электроды выполнены в виде сферических треугольников, расположенных таким образом, что вершина одного сферического треугольника, находится между боковыми гранями двух соседних, основания которых соединены с противоположными полюсами сферы, причем основание датчика выполнено из изрлирующего, стойкого к агрессивным средам материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 305401, кл. G 27/22, 1970. 2.Патент ФРГ № 802344, кл. 24 i 5/01, 1949 (прототип).