SU1037762A1

SU1037762A1 - Sensing element for estimating gas concentration in gas-liquid flow

Info

Publication number: SU1037762A1
Application number: SU823394321A
Authority: SU
Inventors: Э.А. Болтенко; В.Д. Горшков; Ю.Н. Корниенко; В.П. Кустов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2679
Priority date: 1982-12-15
Filing date: 1982-12-15
Publication date: 1986-04-15

Abstract

ДАТЧИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗА В ГАЗОЖИДКОСТНОМ ПОТОКЕ, содержащий цилиндрический канал с размещенными в нем измерительными электродами, компенсационные электроды , о ТЛ.ИЧ ающийс тем, что, с целью повыщени точности определени , компенсационные электрода размещены в канале, один электрод расположен на его стенке, .а другой концы1трично первому и выполнен в виде термоэлемента. 00 о N9SENSOR OF DETERMINATION OF GAS CONCENTRATION IN A GAS-LIQUID FLOW, containing a cylindrical channel with measuring electrodes placed in it, compensation electrodes, which are TL. and the other ends of the first and made in the form of a thermocouple. 00 about N9

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при измерении концентрации паровой фазы, истинного паррсодержани двухфазной смеси в парогенерирующих каналах различных энергетических установок .The invention relates to a measurement technique and can be used in measuring the concentration of the vapor phase, the true vapor content of a two-phase mixture in the steam generating channels of various power plants.

Известно устройство дл определени концентрации паровой фазы двухфазной смеси, основанное на пропускании пучка )f-лyчeй от источника и фиксации ослаблени интенсивности Y лучей после прохождени измер емой среды , состо щее обычно из источника -излучени , блоков-коллиматоров, установленньгх на платформе, котора может перемещатьс в различных направлени х , фотоумножител ,фиксирующего ослабленный пучок лучей и т.д.A device is known for determining the vapor phase concentration of a two-phase mixture, based on transmitting a beam from the source and fixing the attenuation of the intensity Y of the rays after the passage of the measured medium, usually consisting of an γ-radiation source, blocks-collimators installed on the platform, which can moving in different directions, a photomultiplier fixing a weakened beam of rays, etc.

Недостатки устройства:Disadvantages of the device:

ослабление :-излучени происходит не только за счет прохождени измер емой среды, но и металла конструкции установки, что затрудн ет выделение сигнала и делает невозможным проведение измерени в локальных объемах, в частности в отдельных чейках пучков стержней;attenuation: - radiation occurs not only due to the passage of the measured medium, but also the metal of the plant structure, which makes it difficult to isolate the signal and makes it impossible to measure in local volumes, in particular, in separate cells of rods;

при прохождении пучка через измерительную среду и металл конструкции происходит значительное ослабление сигнала, в св зи с этим точность измерений ограничена;when the beam passes through the measuring medium and the metal of the structure, a significant attenuation of the signal occurs, and therefore the measurement accuracy is limited;

дл получени представительных данных необходимо проводить отсчеты в течение длительного времени, поэтому зти устройства непригодны дл замеров концентрации паровой фазы, измер ющейс во времени (в нестационарных услови х).For obtaining representative data, it is necessary to conduct readings for a long time; therefore, these devices are unsuitable for measuring the concentration of the vapor phase, measured in time (in non-stationary conditions).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс датчик дл измерени концентрации паровой фазы двухфазной среды, содержащий цилиндрический канал с размещенными в нем измерительiibiMH электродами, компенсационные злект1)оды.The closest in technical essence and the achieved result is a sensor for measuring the concentration of the vapor phase of a two-phase medium, containing a cylindrical channel with an ibiiMH meter located in it, compensation electrodes (1).

Датчик обладает следующими недостатками .The sensor has the following disadvantages.

Поскольку компенсационные электроды расположены в отдельном объеме, невозможно полностью создать в этом объеме жидкую фазу, имеющую те же свойства, что и в измерительном объеме , и, следовательно, точно скомпен .сировать сигнал, соответствующий жидкой фазе двухфазного потока. ЭтотSince compensation electrodes are located in a separate volume, it is impossible to completely create a liquid phase in this volume, which has the same properties as in the measuring volume, and, therefore, accurately match the signal corresponding to the liquid phase of a two-phase flow. This

факт имеет решающее значение при измерении концентрации паровой фазь в нестационарных услови х. В этом случае возможны непрерывные изменени давлени , температуры, плотности двухфазной среды, и, следовательно, и плотности жидкой фазы. Темп и характер изменени этих параметров заранее не известны. В таких случа х определение концентрации паровой фазы будет производитьс с большой погрешностью .fact is crucial when measuring the vapor phase concentration in unsteady conditions. In this case, continuous changes in pressure, temperature, density of the two-phase medium, and, consequently, density of the liquid phase are possible. The rate and nature of changes in these parameters are not known in advance. In such cases, determination of the vapor phase concentration will be performed with a large error.

Из-за пространственной разнесенности измерительных и компенсационных электродов и необходимости создани дополнительного объема с жидкой фазой, измерение концентрации паровой фазы в локальных объемах, например в каналах дерных реакторов , затруднено.Due to the spatial separation of the measuring and compensation electrodes and the need to create an additional volume with a liquid phase, measuring the concentration of the vapor phase in local volumes, for example, in the channels of nuclear reactors, is difficult.

Целью изобретени вл етс повышение точности определени концентрации паровой фазы двухфазной среды. Указанна цель достигаетс тем, что в датчике, содержащем цилиндрический канал с размещенными в нем измерительными электродами, компенсационные электроды, компенсационные электроды размещены в канапе, один электрод расположен на его стенке, а другой - концентрично первому и вьшолнен в виде термоэлемента.The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the concentration of the vapor phase of a two-phase medium. This goal is achieved by the fact that in the sensor containing a cylindrical channel with measuring electrodes placed in it, compensation electrodes, compensation electrodes are placed in the canape, one electrode is located on its wall, and the other is concentric to the first one and is filled in the form of a thermoelement.

На чертеже изображен предлагаемый датчик, разрез.The drawing shows the proposed sensor section.

Датчик состоит из корпуса 1, выполненного из электроизол ционного материала (поранит) и осуществл ющего электрическую изол цию электродов от стенки канала 2, по которому проходит двухфазна среда 3, измерительных электродов 4, установленных внутри корпуса I, и дополнительно установленных компенсационных электродов 5 и 6.The sensor consists of a housing 1 made of electrically insulating material (wounded) and conducting electrical insulation of electrodes from the wall of channel 2 through which two-phase medium 3 passes, measuring electrodes 4 installed inside housing I, and additionally installed compensation electrodes 5 and 6 .

Электрод 6 расположен концентрично относительно канала 2 и составл ет с корпусом I, в котором установлен второй компенсационный электрод микрообъем, в котором проходит измер ема двухфазна среда 3. Один из компенсационных электродов, например 6 выполнен из разнородных материалов , составл ющих термоэлектрическую пару, например Sb-Bi.Electrode 6 is located concentrically with respect to channel 2 and forms with case I, in which a second compensation electrode is installed, a microvolume in which the measured two-phase medium passes 3. One of the compensation electrodes, for example 6, is made of dissimilar materials constituting a thermoelectric pair, for example Sb -Bi.

Датчик работает следующим образом Двухфазна среда поступает в канал 2 проходит через измерительные электроды 4 и микрообъем, составленный ком310377624The sensor works as follows. The two-phase medium enters the channel 2 and passes through the measuring electrodes 4 and the microvolume, composed kom310377624

пенсационными электродами 5 и 6,.ход ща через микрообьем, охпри этом на измерительные электроды.,лаждаетс до температуры фазового, подаетс напр жение с частотой 2 - ,перехода. Измерение температурыжид30 КГЦ, К компенсационным электродамкой фазы осуществл етс при помопИ дл измерени сигнала, соответствую- 5термоспа (электрод 6), работающего щего овдкой фазе двухфазного потока .как термопара. При прохождении двухподводитс то же напр жение, что и кфазной среды в термоспае поглощаетизмерительным электродам, Дп получе-с тепло, в микрообъеме между электни жидкой фазы в микрообъеме междуродами 5 и 6 образуетс жидка фаза, компенсационными электродами к элект-ОПри помощи компенсеци жных wiexTpoроду 6, выполненному в виде термо-дов 5 н 6 происходит измерение электэлектрической пары Sb-Bi подводитс .ропроводности жидкой фазы, вьщеление напр жение от источника питани , при-из общего сигнала, сигнала, соотвётчем проводник с меньшим значениемствующего электрическому соцротнвпекоэффициента Пельтье присоединен в паровой фазы, и опреде е е консхеме питани к положительному зажи-центрации паровой фазы. Гор чий спай му, В этом случае в термоэлектричес-термоэлектрической пары 1 аспол6жен JKOM спае (электрод 6) поглощаетс снаружи канала и охлаждаетс проточтепло и двухфазна смесь, про- ной водой.The sensing electrodes 5 and 6, passing through the microvolume, oh, at the same time on the measuring electrodes, go up to the phase temperature, the voltage is applied with a frequency of 2 - junction. The measurement of the temperature of the 30 KHZ, K compensated electrodynamic phase is carried out with a POMop for measuring the signal corresponding to 5 thermoscope (electrode 6) operating the two phase phase as a thermocouple. With the passage of a two-voltage supply, the same voltage as the phase medium in the thermospay absorbs the measuring electrodes, Dp is received with heat, in the microvolume between the liquid-phase electrons in the microvolume between the 5 and 6 spans, the liquid phase is formed; , made in the form of a thermode 5 n 6, the Sb-Bi electric pair is measured. The conductivity of the liquid phase is supplied; the voltage from the power source, from the common signal, is picked up, and the conductor with a smaller value cheniemstvuyuschego electric sotsrotnvpekoeffitsienta Peltier attached in the vapor phase and determined ee konskheme to the positive power-centration zazhi vapor. Hot junction. In this case, in the thermoelectric-thermoelectric couple 1, the aspired JKOM junction (electrode 6) is absorbed outside the channel and the heat of the two-phase mixture is cooled by flowing water.

Claims

GAS CONCENTRATION DETERMINATION SENSOR IN A GAS-LIQUID FLOW, containing a cylindrical channel with measuring electrodes placed in it, compensation electrodes, with the exception that, in order to increase the accuracy of determination, the compensation electrodes are placed in a canapes, one the electrode is located on its wall, and the other is concentric with the first and is made in the form of a thermocouple.