Толщиномер жидкой электропроводнойплЕНКи Советский патент 1981 года по МПК G01B7/04 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области измерения локальной толщины жидкой электропроводной пленки, и может 6idTb использовано для измерения локальной толщины жидкой электропроводной пленки без возмущения профиля пленочного течения в каналах раз личной геометрии при изменении режи н|лх параметров пленочного течения (температура, давление, химический 1 состав жидкости пленки), например, сопловые лопатки последних ступеней влажнопаровых турбин, различного рода сепараторы, инжекторы и другие объекты э нергетического и химического мгиииностроения, для которых характерны пленочные течения электропроводной жидкости. Известны толщиномеры жидкого эле ропроводного слоя, основанные на ре гистрации электрического тока, зави сящего от толщины жидкого слоя, покрывающего два электрода, соединенных с генератором напряжения и измерительным прибором fl} Недостатком данных толщиномеров является невысокая точность, обусло ленная изменениями электрических свойств жидкости пленки. Наиболее близким к изобретению ;является толщиномер жидкой электропроводной пленки на диэлектрической подложке, содержащий два электрода, установленных заподлицо с поверхностью подложки с межэлектродным зазором, генератор напряжения, к одной из выходных клемм которого подключен первый электрод, и измерительный прибор, включенный между второй клеммой генератора и вторым электродом 2J . Однако невысокая точность таких толщиномеров обусловлена локальными изменениями электропроводности жидкости пленки. Цель изобретения - повышение точности путем устранения влияния локальных изменений электропроводности жидкости плелки. Указанная цель достигается тем, что толщиномер снабжен дополнительными электродгииш, установленными с зазором между ними, равн минимальной величине измеряемой толщины пленки, все нечетные дополнительные электроды подключены ко вт, основномуэлектроду, а четнь1е - ко второй клемме генератора, а измерительый прибор выполнен в виде измерителя апряжения.

На фиг. 1 показана схема предлааемого толщиномера; на фиг, 2 - его квивалентная схема; на фиг. 3 - заисимости проводимости q между осовными и проводимости ц„ между доолнительными электродами, а также ыходного напряжения V толщиномера т толщины Н жидкой пленки.

Толщиномер содержит два электрода 1 и 2, установленных заподлицо с поверхностью подложки 3, с межэлектродным зазором 4, превышающим наибольшую величину измеряемой толщины пленки 5 в 1,5-4 раза, генератор 6 напряжения, к одной из выходных клемм 7 которого подключен первый электрод 1, измерительный прибор 8, дополнительные электроды 9-13, установленные с зазором 14 между ними, равным минимальной величине измеряемой толщины пленки Н, , причем все нечетные дополнительные электроды подключены ко второму основному электроду, четные - к другой клемме 15 генератора 6, а измерительный прибор 8 выполнен в виде измерителя напряжения и включен между вторым основным электродом 2 и указанной клеммой 15 генератора 6.

Толщиномер работает следующим образом.

При изменении толщины жидкой пленки изменяются активные проводимости q между основными электродами 1 и 2 и между дополнительными электродами 9-13, обозначен1}ые через q, . Эквивалентная схема толщиномера представляет собой делитель напряжения, образованный сопротивлениями, равными I/q и l/q,,. Этот делитель, питается от генератора б напряжения, а выходное напряжение V этого делителя измеряется прибором 8, выполненным в виде измерителя напряжения.

Выходное напряжение толщиномера имеет вид .. н

xu:

--,

44n-i)

где т - толщина пленки;

К - коэффициент усиления измерительного прибора;

О - величина межэлектродного

зазора;

напряжение генератора; п - число дополнительных

электродов.

Увеличение числа дополнительных электродов позволяет снизить нелинейность зависимости вьоходного напряжения толщиномера от толщины измеряемой пленки. Число п выбирается из условия допустимого отклонения линейности выходной характеристики .

Формула изобретения

Толщиномер жидкой электропроводной пленки на диэлектрической подложке, содержащий два электрода, установленных заподлицо с поверхностью

0 подложки с межэлектродным зазором, генератор напряжения, к одной из выходных клемм которого подключен первый электрод, и измерительный прибор, Iвключенный между второй клеммой генератора и вторым электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем устранения влияния локальных изменений электропроводности жидкости пленки, он снабжен дополнительными электродами, установленными с зазором между ними, равным минимальной величине измеряемой толщины пленки, все нечетные дополнительные электроды подключены ко второму основному электроду, а

5 четные - ко второй клемме генератора, а измерительный прибор выполнен в виде измерителя напряжения,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 Сергеев А, Д, и др. Измерения волновых параметров пленочного течения жидкости методом локальной электропроводности. - Инженерно-физический журнал, 1975, 5, с.843-846.

2. Яблоник Р. М. и др. Разработка электронных приборов для измерения локальных параметров пленочного течения. Труды ЦКТИ, вып. 99, 1970 (прототип).

П / ,W W П