PL204540B1 - Czujnik do pomiaru konduktancji cieczy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest czujnik do pomiaru konduktancji cieczy, przeznaczony do pomiaru przewodności przepływającej cieczy, w szczególności przewodności wody dejonizowanej i demineralizowanej, używanej do mycia krzemu przy produkcji półprzewodników, w badaniach przewodności krwi i innych.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 171380 pomiarowy przetwornik konduktywności zawiera układ indukcyjny utworzony przez uzwojenie wzbudzające i dwa uzwojenia sygnałowe połączone różnicowo i umieszczone na obwodzie magnetycznym oraz sprzężony indukcyjnie z obwodem magnetycznym przewód pomiarowy stanowiący zbiornik z cieczą przewodzącą prąd elektryczny. W przetworniku tym przewód pomiarowy ma postać przepływowego zbiornika cieczy i oddziela sprzężone z obwodem magnetycznym uzwojenie wzbudzające i jedno z uzwojeń sygnałowych od drugiego uzwojenia sygnałowego.

Znany z polskiego opisu zgłoszenia wzoru użytkowego nr 106969 czujnik przetwornika konduktancji składa się z elektrod pomiarowych, które mają kształt rur przepływowych połączonych wzajemnie łącznikami dielektrycznymi, przy czym połączenia te tworzą pomiędzy rurami - elektrodami szczeliny. Łączniki są osłonięte obudową cylindryczną a jeden z nich ma czujnik temperatury.

Z opisu patentowego japoń skiego nr JP 6265504 znany jest czujnik do wyznaczania parametrów wielofazowej mieszaniny, zwłaszcza ilości gazu zawartego w cieczy przewodzącej bez mierzenia jej przewodności właściwej. Czujnik ten ma dwie pary elektrod, z których pierwsza para elektrod odniesienia, umieszczona jest w kanale uformowanym na zewnątrz bocznej ścianki dielektrycznej rury i przeznaczona jest do pomiaru parametrów cieczy przewodzącej, przepływającej wyłącznie przez ten kanał, zaś druga para elektrod jest wykonana w postaci pierścieni umieszczonych w przerwach dielektrycznej rury. Ponadto każda para elektrod podłączona jest do jednego z dwóch napięciowych układów pomiarowych wykonanych w układzie mostkowym, z których zmierzone napięciowe sygnały elektryczne są kierowane do układu analizującego i rejestrującego.

Istota czujnika według wynalazku, polega na tym, że do co najmniej jednej elektrody przewodzącej z co najmniej dwóch elektrod przewodzących umieszczonych pomiędzy odcinkami dielektrycznej rury, doprowadzany jest prądowy sygnał elektryczny, natomiast z co najmniej jednej drugiej elektrody prądowy sygnał elektryczny kierowany jest do układu pomiarowego, ponadto dielektryczna rura jest połączona z rurociągiem.

Korzystnie czujnik, ma trzy elektrody, przy czym prądowy sygnał elektryczny jest doprowadzany do pierwszej elektrody, natomiast z dwóch pozostałych elektrod prądowy sygnał elektryczny kierowany jest do układu pomiarowego. Korzystnie, odległość pomiędzy pierwszą elektrodą i drugą elektrodą jest większa od odległości pomiędzy drugą elektrodą i trzecią elektrodą.

Korzystnym jest również, gdy czujnik ma cztery elektrody, przy czym prądowy sygnał elektryczny jest doprowadzany do dwóch skrajnych elektrod, natomiast z dwóch wewnętrznych elektrod prądowy sygnał elektryczny kierowany jest do układu pomiarowego.

Korzystnie, dielektryczna rura jest połączona z rurociągiem elastyczną obejmą korzystnie wykonaną z gumy, albo dielektryczna rura jest połączona z rurociągiem za pomocą kołnierza, albo rurociąg jest wykonany z materiału elastycznego i zakończony jest kołnierzem, albo dielektryczna rura jest wykonana z materiału elastycznego i zakończona jest kołnierzem.

Zaletą nowego czujnika jest możliwość zastosowania go do ciągłego badania przewodności przepływającej cieczy, zwłaszcza jako wymienny moduł stanowiący odcinek rurki o dowolnym przekroju, w szczególności okrągłym, zaopatrzonej w elektrody. Wymienne moduły tworzą typoszereg różniący się w zależności od przeznaczenia do konkretnego rodzaju cieczy - przekrojem poprzecznym i odstę pem mię dzy elektrodami, iloś cią elektrod oraz rodzajem materiał u, z którego są wykonane elektrody. Dodatkowo może być wyposażony w kołnierze umieszczone po obu stronach czujnika, które znacznie ułatwiają montaż w przewodach instalacyjnych.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny przez czujnik do pomiaru konduktancji cieczy wyposażony w dwie elektrody, fig. 2 - przekrój podłużny przez czujnik do pomiaru konduktancji cieczy wyposażony w trzy elektrody, fig. 3 - przekrój podłużny przez czujnik do pomiaru konduktancji cieczy wyposażony w cztery elektrody, fig. 4 - przekrój podłużny przez część czujnika połączonego z rurociągiem elementem elastycznym w postaci prostego odcinka rurowego z kołnierzami po obu skrajnych jego końcach, fig. 5 - przekrój podłużny przez część czujnika połączonego z rurociągiem elementem za pomocą kołnierza, a fig. 6 - przekrój

PL 204 540 B1 podłużny przez część czujnika wykonanego z elastycznego materiału i połączonego z rurociągiem kołnierzem.

P r z y k ł a d 1

Czujnik do pomiaru konduktancji cieczy ma pomiędzy odcinkami dielektrycznej rury D umieszczone dwie pierścieniowe elektrody pomiarowe E1, E2. Do pierwszej elektrody E1 doprowadzany jest prądowy sygnał elektryczny, natomiast sygnał prądowy elektryczny z drugiej elektrody E2 kierowany do układu pomiarowego. Elektrody E1, E2 osadzone są w dielektrycznej rurze D, która jest połączona z rurociągiem R obejma elastyczną G wykonaną z gumy.

P r z y k ł a d 2

Czujnik do pomiaru konduktancji cieczy wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że ma trzy elektrody E1, E2, E3, przy czym prądowy sygnał elektryczny jest doprowadzany do pierwszej elektrody E1, E3, natomiast z dwóch pozostałych elektrod E2, E3 sygnał prądowy elektryczny kierowany jest do układu pomiarowego. W czujniku tym, odległość pomiędzy pierwszą elektrodą E1 i drugą elektrodą E2 jest taka sama jak odległość pomiędzy drugą elektrodą E2 i trzecią elektrodą E3.

P r z y k ł a d 3

Czujnik do pomiaru konduktancji cieczy wykonany jak w przykładzie drugim z tą różnicą, że odległość pomiędzy pierwszą elektrodą E1 i drugą elektrodą E2 jest większa od odległości pomiędzy drugą elektrodą E2 i trzecią elektrodą E3.

P r z y k ł a d 4

Czujnik do pomiaru konduktancji cieczy wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że ma cztery elektrody E1, E2, E3, E4, przy czym prądowy sygnał elektryczny jest doprowadzany do dwóch elektrod E1, E4 skrajnych, natomiast sygnał prądowy z dwóch elektrod E2, E3 wewnętrznych kierowany jest do układu pomiarowego. Dielektryczna rura D połączona jest z rurociągiem R za pomocą kołnierza K, przy czym rurociąg R jest wykonany z materiału elastycznego i zakończony jest kołnierzem K.

P r z y k ł a d 5

Czujnik do pomiaru konduktancji cieczy wykonany jak w przykładzie czwartym z tą różnicą, że dielektryczna rura D jest wykonana z materiału elastycznego i zakończona jest kołnierzem K.

Claims (9)

1. Czujnik do pomiaru konduktancji cieczy zawierający co najmniej dwie pierścieniowe elektrody pomiarowe podłączone do układu pomiarowego oraz umieszczone pomiędzy odcinkami dielektrycznej rury, znamienny tym, że do co najmniej jednej elektrody przewodzącej (E1, E3) z co najmniej dwóch elektrod przewodzących (E1, E2, E3, e4) umieszczonych pomiędzy odcinkami dielektrycznej rury (D), doprowadzany jest prądowy sygnał elektryczny, natomiast z co najmniej jednej; drugiej elektrody (E2, E4) prądowy sygnał elektryczny kierowany jest do układu pomiarowego, ponadto dielektryczna rura (D) jest połączona z rurociągiem (R).

2. Czujnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że ma trzy elektrody (E1, E2, E3), przy czym prądowy sygnał elektryczny jest doprowadzany do pierwszej elektrody (E1), natomiast z dwóch pozostałych elektrod (E2, E3) prądowy sygnał elektryczny kierowany jest do układu pomiarowego.

3. Czujnik, według zastrz. 2, znamienny tym, że odległość pomiędzy pierwszą elektrodą (E1) i drugą elektrodą (E2) jest większa od odległości pomiędzy drugą elektrodą (E2) i trzecią elektrodą (e3).

4. Czujnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że ma cztery elektrody (E1, E2, E3, E4), przy czym prądowy sygnał elektryczny jest doprowadzany do dwóch skrajnych elektrod (E1, E4), natomiast z dwóch wewnętrznych elektrod (E2, E3) prądowy sygnał elektryczny kierowany jest do układu pomiarowego.

5. Czujnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że dielektryczna rura (D) jest połączona z rurociągiem (R) elastyczną obejmą (G).

6. Czujnik, według zastrz. 5, znamienny tym, że elastyczna obejma (G) jest wykonana z gumy.

7. Czujnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że dielektryczna rura (D) jest połączona z rurociągiem (R) za pomocą kołnierza (K).

8. Czujnik, według zastrz. 7, znamienny tym, że rurociąg (R) jest wykonany z materiału elastycznego i zakończony jest kołnierzem (K).

PL 204 540 B1

9. Czujnik, według zastrz. 7, znamienny tym, że dielektryczna rura (D) jest wykonana z materiału elastycznego i zakończona jest kołnierzem (K).