Кондуктометрический датчик Советский патент 1982 года по МПК G01N27/02 

(54) КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

1

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для измерения электропроводности жидких и газообразных сред, в частности для определения солесодержания жидких и газообразных сред.

Известны кондуктометрические датчики, имеющие пластинчатые электроды, все пространство между которыми заполнена исследуемой средой 1.

Недостатком таких датчиков является .низкая точность измерения, обусловленная сризмеримостью сопротивлений межэлектродного пространства и изолятора, разделяющего электроды, в случае измерения сопротивления пара, а также наличием инерционности, приводящей к искажению результатов замеров за счет попадания в тракт паропровода за датчиком значительного количества пара с превыщающнм норму солесодержанием.,

Наиболее близким техническим ращением к изобретению является кондуктометрический датчик, содержащий измерительные электроды и систему охлаждения 2.

Солесодержание пара определяют по результатам измерения датчиком электропроводности конденсата пара по известной зависимости

(G) const, где 6 -электропроводность конденсата

пара;

С -Солесодержание пара; Т -температура конденсата пара.

Недостатком указанного устройства является низкая точность получаемь х данных по солесодержанию пара, обусловленная, во-первых,невозможностью поддержания по10стоянства температуры в межэлектродном пространстве, которая растет по мере движения конденсата от охлаждаемого электрода к неохлаждаемому, во-вторых, превыщением солесодержания конденсата над солесо15 держанием конденсируемого пара, которое возникает при малой скорости образования конденсата.

Цель изобретения - повыщение точности измерений и быстродействия.

Поставленная цель Достигается тем, что

20 в устройстве, содержащем измерительные электроды и систел у. охлаждения, электроды выполнены в виде дисков, образующих измерительную ячейку, и расположены в термостате, в котором выполнены капилляры для подачи и отвода конденсата в ячейку, причем выходное отверстие отводяшего капилляра расположено выше ячейки. Сущность изобретения заключается в том, что применение термостатирования обеспечивает постоянство температуры во всех точках межэлектродного пространства датчика, что позволяет повысить точность измерения электропроводности конденсата пара и определения его солесодержання. Тепловая изоляция охлаждаемого термостата позволяет исключить конденсацию пара на поверхности термостата, что дает возможность использовать датчик для измерения электропроводности конденсата такого пара, который находится в равновесии с жидкостью, не переохлаждая пар и не нарушая указанного равновесия. Применение капилляров, расположенных в охлаждаемом термостате один ниже другого, позволяет уменьшить скорость диффузии соли из пара в конденсат пара и обеспечивает равенство их солесодержаний. На чертеже изображен датчик, обший вид, разрез. Датчик содержит измерительные электроды 1 и 2, выполненные в риде плоских дисков. Корпус охлаждаемого термостата имеет цилиндрическую форму и образован стаканами 3, 4 и 5 и крышкой 6. Электроды 1 и 2 отделены друг от друга и от стакана изоляторами 7 и 8 и охранным кольцом 9, имеюшим отверстия 10 для обеспечения прохождения конденсата между электродами 1 и 2. Токоподвод 11 к электродам 1 и 2 осуществлен проволочной, проходящей в изоляторах 7 и 12. Стакан 4 перемещается по резьбе в стакане 5 и прижимает электроды 1 и 2 и изоляторы 7 к дну стакана 5, обеспечивая таким образом устойчивость положения электродов 1 и 2 относительно стакана 5. Утечка конденсата пара по резьбе, стаканами 4 и 5 предотвращена применением прокладки 13, прижатой стаканом 4 через изолятор к охранному кольцу 9. Охладитель поступает в .полость термостата по трубке 14. Полость между стаканами 3 и 5 сообщается с внутренней полостью стакана 4 трубками 15 и 16, соединенными между собой накидной гайкой 17. Вывод охладителя из термостата производится по трубке 18. Тепловая изоляция 19 термостата и трубок 14, 15, 16 и 18 покрыта цилиндрическими кожухами 20, 21 и 22. Капилляры 23 и 24 соосны с отверстиями 10 в охранном кольце 9. Капилляр 23 одним своим концом выходит за пределы кожуха 20 и имеет тепловую изоляцию на конце, защищенную кожухом 25. Этот конец, капилляра 23 расположен от осевой линии стаканов 3, 4 И 5 на расстоянии, превышающем внещний диаметр охранного кольца 9, что обеспечивает согласно закону сообщающихся сосудов заполнение пространства между электродами 1 и 2 конденсатом пара. Работа датчика состоит в следующем. Перед началом замеров через внутреннюло полость термостата пропускают охладитель. Исследуемая среда - пар, проходя через капилляры 23 и 24, конденсируется на их внутренней поверхности, а образовавшийся конденсат замыкает пространство между электродами 1 и 2. После заполнения конденсатом межэлектродного пространства и капилляров его избыток стекает через капилляр 23, а уровень конденсата устанавливается в капилляре 24 на высоте, соответствующей по закону сообщающихся сосудов уровню расположения того конца капилляра 23, через который организован сток избытка конденсата. После установления в датчике указанного уровня конденсата пар поступает в датчик только через капилляр 24 и конденсируется на его внутренней поверхности. В дальнейшем измерения проводятся по общеизвестной схеме, содержащей температурную компенсацию. Использование изобретения позволяет увеличить надежность всей системы измерения. Термостатирование электродов, а также организация конденсации пара в капилляре с выводом избытка конденсата из датчика ПОЗВОЛЯЮ1Т повысить точность измерения электропроводности конденсата пара и определения солесодержания пара, дает возможность производить измерения с малой инерционностью на объектах в условиях жидкой и паровой фазы, не нарушая этого равновесия. Формула изобретения Кондуктометрический датчик, содержащий измерительные электроды и систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и быстродействия, электроды выполнены в виде дисков, образующих измерительную ячейку, и расположены в термостате, в котором выполнены капилляры для подачи и отвода конденсата в ячейку,, причем выходное отверстие отводящего капилляра расположено выще ячейки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Преображенский В. П. Теплотехнические измерения и приборы М., «Энергия, 1951, с. 353-364. 2.Авторское свидетельство СССР № 611144, кл. G 01 N 27/02, 1978 (прототип). 11 1 НонЗенсат пара Dx/iadutnfAb