RU1822968C

RU1822968C - Capacitance-type sensor

Info

Publication number: RU1822968C
Application number: SU904855560A
Authority: RU
Inventors: Владимир Платонович Усанов; Владимир Львович Хрипунов
Original assignee: Саратовский политехнический институт
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1993-06-23

Abstract

Использование: исследование физических свойств жидких или сыпучих материалов . Сущность изобретени : датчик содержит цилиндрический корпус, на внешней поверхности которого имеютс двухзаход- ные спиральные канавки, в которых уложены электроды, причем потенциальный электрод выполнен спиральным, а внутри него установлен модулирующий электрод. Возможен вариант выполнени , в котором металлический изолированный корпус выполн ет функцию нулевого электрода, а потенциальный размещен о обеих канавках. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.Usage: the study of the physical properties of liquid or bulk materials. SUMMARY OF THE INVENTION: The sensor comprises a cylindrical body, on the outer surface of which there are two-way spiral grooves in which electrodes are stacked, the potential electrode being made spiral and a modulating electrode mounted inside it. An embodiment is possible in which a metal insulated housing functions as a zero electrode, and a potential one is placed about both grooves. 1 s P. f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к электрическим измерени м неэлектрических величин, а именно к исследованию свойств материалов путем измерени их диэлектрической посто нной.The invention relates to electrical measurements of non-electrical quantities, namely, the study of the properties of materials by measuring their dielectric constant.

Цель изобретени - повышение точности измерени параметров среды, в которую помещен датчик.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the parameters of the medium in which the sensor is placed.

На фиг. 1 показан датчик дл измерени параметров агрессивных сред; на фиг. 2 - датчик дл измерени параметров неагрессивных сред.In FIG. 1 shows a sensor for measuring parameters of aggressive media; in FIG. 2 is a sensor for measuring non-aggressive media.

Емкостный датчик дл исследовани диэлектрических свойств агрессивных сред (фиг. 1) состоит из трубки 1 из химически стойкого материала с нарезанной на ней двухзаходной резьбой, нулевого электрода 2, двух потенциальных электродов 3, 4 и двух модулирующих электродов 14 и 15. Дл защиты электродов от агрессивного воздействи исследуемой среды, они покрыты химически стойким покрытием 5.A capacitive sensor for studying the dielectric properties of aggressive media (Fig. 1) consists of a tube 1 of a chemically resistant material with a two-way thread cut into it, a zero electrode 2, two potential electrodes 3, 4 and two modulating electrodes 14 and 15. To protect the electrodes from aggressive influence of the studied environment, they are covered with a chemically resistant coating 5.

Все электроды датчика подключены к электронному блоку 6 выводами 7, 8. 9. Электронный блок выводами 10 подключен к, расположенному в корпусе 11, электронному коммутатору 12, где также размещен разъем 13 дл подключени датчика к системе измерени или управлени .All the electrodes of the sensor are connected to the electronic unit 6 by terminals 7, 8. 9. The electronic unit by terminals 10 is connected to the electronic switch 12 located in the housing 11, which also has a connector 13 for connecting the sensor to the measurement or control system.

Модулирующие электроды 14, 15 подключены к модул тору, расположенному в электронном блоке 6.Modulating electrodes 14, 15 are connected to a modulator located in the electronic unit 6.

Емкостный датчик дл исследовани свойств неагрессивных сред (фиг. 2) состоит из металлической трубки 1, где нарезана метрическа резьба, потенциальных электродов 2 и 3, двух модулирующих электродов 13, 14, изолированных от трубки и от среды покрытием 4. Электроды датчика подключены к электронному блоку 5 выводами 6, 7, 8. Электронный блок выводами 9 подключен к, расположенному в корпусе 10 электронному коммутатору 11, где также расположен разъем 12 дл подключени к системе измерени или регулировани . Модулирующие электроды 13, 14 подключены к модул тору, расположенному в электронном блоке 6.A capacitive sensor for studying the properties of non-aggressive media (Fig. 2) consists of a metal tube 1, where a metric thread is cut, potential electrodes 2 and 3, two modulating electrodes 13, 14, isolated from the tube and from the medium by coating 4. The sensor electrodes are connected to an electronic block 5 with terminals 6, 7, 8. An electronic block with terminals 9 is connected to an electronic switch 11 located in the housing 10, where a connector 12 is also located for connection to a measurement or control system. Modulating electrodes 13, 14 are connected to a modulator located in the electronic unit 6.

Работа датчиков осуществл етс следующим образом: датчик заглубл етс в исследуемую среду, при этом увеличиваетс емкость конденсатора, образованного потенциальными элеткродами 2, 3 ИзменениеThe operation of the sensors is as follows: the sensor is buried in the test medium, while the capacitance of the capacitor formed by potential electrodes 2, 3 is increased

ЁYo

0000

о о оLtd

ON 00ON 00

этой емкости зависит от диэлектрических свойств среды и регистрируетс электронным блоком 5 датчика. При этом модул тор выключен, а на модулирующие электроды подан нулевой потенциал.This capacitance depends on the dielectric properties of the medium and is recorded by the sensor electronics 5. In this case, the modulator is switched off, and zero potential is applied to the modulating electrodes.

В тех случа х, когда требуетс определение активной и реактивной составл ющих комплексной диэлектрической посто нной исследуемой среды, на модулирующие электроды подаетс переменное напр жение. Частота напр жени модул ции на пор док ниже частоты питающего напр жени на потенциальных электродах, а амплитуда его выбираетс в зависимости от типа исследуемого материала.In cases where it is required to determine the active and reactive components of the complex dielectric constant of the test medium, an alternating voltage is applied to the modulating electrodes. The frequency of the modulation voltage is an order of magnitude lower than the frequency of the supply voltage at the potential electrodes, and its amplitude is selected depending on the type of material being studied.

Приращение выходного сигнала датчика при включенной модул ции пропорционально реактивной составл ющей диэлектрической проницаемости среды.The increment of the sensor output signal with the modulation on is proportional to the reactive component of the dielectric constant of the medium.

00

55

00

Claims

1. A capacitive sensor comprising a cylindrical body, on the outer surface of which there are two-way spiral hooks and potential and zero electrodes, the electrodes being placed in adjacent grooves, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurement of parameters of materials with defects, it additionally contains a modulating an electrode, and the potential electrode is made in the form of a spiral, and the modulating electrode is placed inside the potential.

2, The sensor according to claim 1, characterized in that, in order to reduce the dimensions of the sensor, the housing is used as a zero electrode, is made of conductive material coated with insulation, and a potential electrode is placed in both grooves.

.

T