SU380955A1 - Расходомер диэлектрических сред - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к приборостроению, в частности к расходомерам диэлектрических сред, текущих в закрытых каналах, особенно жидкостей с низкой электропроводностью, например нефти, бензина, мазута, керосина, всевозможных химикалиев и т. п.

Известны расходомеры диэлектрических сред, содержащие две пары конденсаторных пластин, расположенных в потоке, и схему индикации.

Однако известные расходомеры не обеспечивают требуемой точности измерени  диэлектрических сред, поскольку типичные времена релаксации жидких диэлектриков составл ют 10-°-10- сек, что на много пор дков меньше времени, необходимого дл  прохождени  жидкости между конденсаторными пластинами, т. е. жидкость, выход  из зоны действи  активных конденсаторов, практически мгновенно депол ризуетс , и сигнал, обусловленный переносом зар дов, на приемных конденсаторах не по вл етс .

Дл  повыщени  точности измерени  в предлагаемом расходомере датчик расхода выполнен в виде двух взаимно перпендикул рных групп конденсаторов с последовательно расположенными в пространстве обкладками и р да приемных катзшек, установленных коаксиально измерительному каналу с пространственной

периодичностью, равной половине длины ;волны электрического пол .

На чертеже представлена блок-схема расходомера . Оси координат расположены на нем так, что ось Z направлена по оси канала.

Вдоль измерительного участка канала 1 из непровод щего материала размещены обкладки двух групп конденсаторов. Перва  группа (вертикальные конденсаторы) с обкладками 2, 3 создает электрическое поле, вектор которого направлен по оси Х-оъ, втора  (горизонтальные конденсаторы) с обкладками -,5 создает электрическое поле, вектор которого направлен по оси У-ов.

Напр жени  частоты а с двухфазного генератора 6 подаютс  на двухфазный модул тор 7. Модул тор выдает напр жени  на вертикальные конденсаторы (соединение показано кружками):

ЕХ „ cos Q cos (ot,

E,, EoCOs(Qt-{- - :oswi,(1)

V2 /

где f.v,, ЕД-,, - мгновенные значени  элек5трического пол  в направлении оси Х-ов;

Ей - амплитудное значение электрического пол ;

(О - кругова  частота несущего пол ;

Q - кругова  частота

модул ции несущего пол  гдет - половина длины пространственной волны электрического пол . Соответственно на горизонтальные пластины модул тор 7 выдает напр жение (соединение показано стрелками). fv, Еу, ЕО COS где fy,, Еу, - мгновенные значени  электрического пол  в направлении оси Х-оъ. При подаче на каждую последующую пару обкладок данной группы конденсаторов напр жени  с разовым сдвигом по частоте модул ции на (или например, на - ) относительно предыдущей пары между обкладками возникают два электрических пол  с бегущими пространственными огибающими ампли- 25 туды. При выполнении услови  U) - - аш ш - aw : Р,(3) .п. где n 1,2,3.... токи YX и Yy сдвинуты по азе во времени и в а в плоскост х, перпенпространстве на - дикул рных оси канала, протекают в жидкости круговые токи пол ризации. Измен   частоту модул ции 2 так, чтобы выполн лось условие (3), определ ют скорость среды со из следующего соотнощени :

(5)

ю - - И - , 5 10 15 20 35 40 где F - частота модул ции несущего пол . Коаксйально каналу с пространственной периодичностью т, чем достигаетс  выполнение услови  (4), установлен р д многовитковых катушек 8. Указанные круговые токи пол ризации навод т в катушках напр жени . Последовательным включением катушек эти напр жени  складывают. Выходное напр жение с катущек поступает на усилитель 9с фазовым детектором, опорное напр жение на который подаетс  от генератора 6. Таким образом, процесс измерений сведетс  к следующему. Частоту модул ции Q мен ют до тех пор, пока на выходе усилител  9 не будет получен максимум напр жени . В этот момент измер ют частотомером 10 частоту модул ции. Скорость среды определ ют по соотношению (5). Частотомер может быть прокалиброван непосредственно в единицах расхода. Так как величина несущей частоты не входит в соотношение (5), ее подбором можно добитьс  достаточной чувствительности измерител . Предмет изобретени  Расходомер диэлектрических сред, содержащий измерительный канал, конденсаторный датчик расхода, схему индикации и регистратор-частотомер , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , датчик расхода выполнен :в виде двух взаимно перпендикул рных групп конденсаторов с последовательно расположенными в пространстве обкладками и р да приемных катушек, установленных коаксиально измерительному каналу с пространственной периодичностью, равной половине длины волны электрического пол .