SU1037144A1 - Устройство дл измерени концентрации твердых фракций в двухфазных потоках - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматизированному измерению и контролю весовой концентрации взвешенных твер дых фракций в двухфазных потоках на предпри ти х цветной и черной металлургии , в химической промышленности а также может быть использовано дл  контрол  загр зненности окружающей среды. Известно устройство дл  измерени  концентраций твердых фракций в технологических газах. В этом устройстве в качестве первичного датчика, преобразующего фкэк ческую величину - концентрацию твердых фракций в электрический эквивалент , использован проточный воздушны конденсатор, между обкладками которо го протекает контролируема  среда О концентрации твердых фракций суд т по изменению величины диэлектрическо проницаемости контролируемой среды, котора  вносит расстройку колебаний измерительного .контура.Наведенный то расстройки затем усиливаетс  и регистрируетс  измерительным прибором С1. Недостатком устройств с емкостным первичным преобразователем  вл етс  низка  чувствительность на малые (единицы мг/м) концентрации твердых фракций особенно при болыаих скорост х движени  (10-15 м/с) пыпегазовых потоков. Это объ сн етс  тем, что чувствительность емкостного преобразовател  загрубл етс  паразитными емкост ми электрической схемы датчика. Поэтому наведенный сигнал от воздействи  кон тролируемой среды должен быть больше величины паразитных емкостей и дру гих помех, например изменени  влажности и температуры пылегазового потока . Известно также устройство дл  измерени  содержани  твердых фракций в двухфазных потоках, в котором о концентрации суд т по изменению емкости конденсатора, через который пропускаетс  контролируема  среда. В качестве чувствительных элементов использованы проточные емкостны коаксиальные датчики, один из которы помещен в металлическую сетку и соединен с измерительными приборами. Контролируема  среда в этих устройствах проходит через зазор между центрсшьным и наружным электродами емкостного датчика. О концентрации пыли в потоке в данном случае суд т по суммарной величине изменени  емкости датчика, вносимой твердыми час тицами и газом 2. Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерени . Это объ сн етс  тем, что концентраци твердых в двухфазном потоке определ етс  косвенным методом - путем сравнени  двух токовых эквивалентов , полученных от прохождени  через датчики двухфазного и однофазного потоков. Однако величина токового эквивалента , наведенного в датчике от прохождени  через него двухфазного потока, как правило, не равна арифметической сумме- Наведенных токовых эквивалентов, доставл ющих двухфазный поток, чВследетвие чего по вл етс  значительна  погрешность в измерени х . Другим недостатком этого устройства  вл етс  низкёш чувствительность устройства, особенно при малых концентраци х (единицы мг/м) твердых фракций в контролируемой среде и высоких (более 10 м/с) скорост х движени  кбнтролируемой среды через датчик. В этом случае паразитные емкости электрической схемл датчика больше изменени  емкости датчика, получаемого от воздействи  на него контролируемой среды. Целью Изобретени   вл етс  повышение точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем,, что центральный электрод измерительного датчика выполнен в виде полого цилиндра из фильтрующего материала , преи щественно из металлокерамики , а впространство между электродами встроена изолирующа  прокладка. На чертеже представлено устройство дл  измерени  концентрации твердых фракций в двухфазных потоках. Устройство состоит из измерительного 1 и компенсирук цего 2 емкостных датчиков, установленных в трубе 3, Ha выходе .которой вмонтирован побудитель т ги 4. Измерительный датчик 1 состоит из центрального 5 и внешнего б электродов, причем центральный , электрод 5 выполнен в виде полого цилиндра из фильтрующего материала, например металлокерамики. В кольцевую щель между электродами 5 и 6 встроено изолирующее кольцо 7 дл  предотвращени  сквозного протекани  контролируемой .среды между электрода11в1. Датчики 1 и 2 соединены с измерительной системой 8. . Устройство работает следующим образом . . За счет разрежени , создаваемого побудителем т ги 4, контролируемый двухфазный поток, попада  в пространство между двум  электродгиии 5 и б датчика 1, прот гиваетс  через пористую поверхность центрального электрода 5 измерительного датчика 1. Отфильтрованные при этом твердые частицы накапливаютс  в кольцевом пространстве между электродами 5 и б датчика 1, а очищенна  от твердых включений контролируема  среда пропускаетс 

между электродами проточного компенсирующего датчика 2,

По мере накоплени  отфильтрованных частиц между -электродам 5 и б -измен етс  емкость измерительного датчитка 1. Это изменение емкости преобразуетс  в токовый эквивалент и с помощью измерительной система 8, включающей измерительный и частотный генергаторы , схему сравнени , измерительный прибор, суд т о концентрации твердых фракций в контролируемой среде.

После завершени  цикла измерени  производитс  регенераци  измерительного датчика 1. С этой целью побудитель т ги 4 переключаетс  на режим нагнетани . Под действием избыточного давлени  центральЕшй электрод 5 датчика; 1 перемещаетс  относительно трубы 3,выдавлива  в газоход отфильтрованные в зазоре между эпвкгрстам  верд1ю частищ, одновременно осуо|еств71  етс  регенераци  электрода 5.

С целью устранени  похрешностей от вли ни  колебаний температуры

(влажности) контролируемой среда .предусмотрен компенсирующий емкостной датчик 2. .

Так как температура- влажность) ; контролируемой среды в обоих датчиках

одинакова, то при сравнении (вычитании , делении) токовых эквивалентов наведенных в обоих датчиках от воздействи  на них контролируемой среды, остаетс  величина токбвого эквивалента , полученна  от воздействи  на

датчик 1 только отфильтрованных твердых частиц.

Лаборатортле и стендовые испытани  макета устройства показали возмож- :

ность практического использовани  данного изобретени  при контроле высокозапыленных гор чих газоках потоков в цветной металлургии.

Устройство позвол ет значительно

повысить точность измерений тем,что в качестве контролируемого паргтетра используютс  диэлектрические свойства только твердых частиц, отфильтрованных из контролируемой среды.

Claims (1)

1. 2. Авторское свидетельство СССР № 524109, кл. G 01. N 15/Q6, 1974. . ' (:57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ТВЕРДЫХ ФРАКЦИЙ В ДВУХ^!ФАЗНЫХ ПОТОКАХ, включающее побудитель тяги, измерительный и компенсирующий емкостные датчики, содержащие центральный и наружный электроды, соединенные с измерительной системой, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, центральный электрод измерительного датчика выполнен в виде полого цилиндра из пористого материала, а в пространство между электродами встроена изолирующая прокладка.

   2, Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что в качестве пористого материала используют металлокерамику.