SU1067421A1

SU1067421A1 - Method and device for measuring parameters of non-homogenous substances

Info

Publication number: SU1067421A1
Application number: SU823429189A
Authority: SU
Inventors: Сергей Дмитриевич Тарасенко
Original assignee: Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации
Priority date: 1982-01-25
Filing date: 1982-01-25
Publication date: 1984-01-15

Description

1/Х//Д l.. ,, / |-w ууххххуу ч ч X X fS.lSiiS.fff Tt Л flf ГЧГУ V г I I.g,| Vv /-уууучхчхч ул-х X j-y-yy ..УУХ УУУУЧЛУ-У у V /1 , CWY .ir V „ У..ООООуГтУ V/уу 14 ччччччч чч . ,.IM ХХ у, . II Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к.измерению неэлектрических величин, и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства дл измерени параметров (геометрии структуры,, либо состава) неоднородных веществ, например двухфазных смесей, в частности агре.ссивных,движущихс в потоке при их пневмо- или гидротранспоргировке , дл контрол весовой концентрации твердого компонента и оп ,ределени химического состава взвешенного материала в жидкости, расхода сыпучих материалов, числа и раз меров частиц примесей в веществе и т.п. Изаертен способ определени параметров неоднородных веществ, включаю . щий заполнение контролируемым веществом рабочего объема емкостного .проточного датчика, конструкци кото рого представл ет собой два винтооб .разных соосиых цилиндрических измери тельных электрода, причем характер электрического пол в измерительном объеме датчика между его электродами в частности его однородность,силь-, но зависит от точности установки вза имного расположени и рассто ни меж ду измерительными электродам tl Однако при таком способе определе ни параметрёв неоднородных веществ, имеющем место при традиционном измерении емкости датчика, когда его. электроды подключают к измерительном прибору по двухконтактной схеме вклю чени конденсатора, не удаетс достичь посто нства чувствительности дл различных частей объема контроли ру-емого. вещества путем создани однородного электрического измерительного пол в данной области, ввидуне возможности эффективно, управл ть конфигурацией электрического пол датчика между его измерительными .электродами. г Наиболее близким к изобретению вл етс способ измерени параметров неоднородных веществ, заключающийс в заполнении рабочего пространства измерительного датчика контрол руемым веществом и измерении емкости .датчика, а устройство дл осуществлени этого способа содержит емкост ной датчик с электродами, включенный в измерительную схему t2l. Однако в указанном устройстве электрическое измерительное поле сохран ет неоднородность, т.е. возника ет больша погрешность при измерени х неоднородных веществ. Цель изобретени - повышение точности измерени параметров неоднород ных веществ путем обеспечени посто нства чувствительности в рабочем объеме датчика. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени параметров неоднородных веществ, заключающемус в заполнении рабочего пространства измерительного датчика контролируемым веществом и измерении емкости датчика, рабочий объем выбирают в области однородности электрического пол , перед заполнением рабочего объема остальную область пространства между электродами внутри датчика заполн ют вспомогательным веществом, величина диэлектрической проницаемости которой близка или равна величине диэлектрической проницаемости контролируемого вещества. Кроме того, в устройство дл осуществлени способа определени параМетров неоднородных веществ, содер- . жащее емкостный датчик с электродами, включенный в измерительную схему, дополнительно введена диэлектрическа стенка, расположенна между электродами , диэлектрическа проницаемость которой близка или равна диэлектрической проницаемости контролируемого вещества. Определить степень однородности пол Датчика, а также область значительной его однородности, в частности совершенно однородного пол , в электрическом измерительном поле емкостного датчика можно, при помощи, например, металлического шарика, перемещаемого на тонкой диэлектрической нити в измерительном электрическом поле датчика. Соответственно, область где перемещени шарика вызывают наименьшие изменени емкости датчика (например, не вызывают изме нений, что соответствует области совершенно однородного пол ), и вл етс искомой областью значительной однородности пол , в которой надлежит выбрать рабочий объем датчика, т.е. объем, который будет запол.н тьс контролируемым веществом. Заполнение перед измерением параметров- контролируемого неоднородного вещества области электрического пол внутри датчика (вне найденного рабочего объема), которое, как правило, сильно неоднородно, вспомогательным веществом приводит к тому, что в датчике свободной областью дл заполнени контролируемым неоднородным веществом (рабочим объемом датчика) оказываетс . об,ласть значительной однородности пол (в идеальном случае совершенно однородного пол )..С другой стороны, выбор величины диэлектрической проницаемости вспомогательного вещества близкой или равной величине диэлектрической проницаемости контролируемого вещества при отсутствии в нем неиднородностей позвол -. ет сохранить в случае заполнени рабочего объема датчика таким веществом без неоднородностей, первонаЧЕШьно определенный характер пол . В итоге, при нахождении, например, в рабочем объеме датчика, в диэлектрическим веществе-носителе, твердой частицы примеси, она гарантировано попадает в область ранее ограниченно го и сохраненного однородного электрического измерительного пол , а зна чит в любой точке такого рабочего объема она вызывает одинаковое по ве личине изменение измер емой емкости датчика, что и свидетельствует о достигвутом посто нстве чувствительнос ти измерений параметров неоднородных веществ, вне зависимости от местонахождени области неоднородности в. контролируемом веществе. Применение предлагаемого способа дл экспериментального опр делени параметров неоднородных жидких, сыпучих и Газообразных веществ неминуемо , ставит вопрос об исключении возможности попадани контролируемого вещества в область неоднородного пол , что, очевидно, вызывает погрешность измерени , либо, наоборот, . вспомогательного (газообразного, сыпучего или жидкого) вещества в рабочий объем датчика, где помещаетс контролируемое вещество, что преп тствует заполнению рабочего объема датчика контролируемым веществом, . Возникающее между измерительными электродами датчика электрическое измерительное поле пронизывает облас ти, зан тые вспомогательным веществом и тонкой диэлектрической стеНКОй и попадает в область рабочего объема датчика, где оно имеет однородный характер. Когда неоднородность вконтролируемом веществе, например частице примеси, попадает в это однородное поле, она искажает его, измен величину емкости датчика, что и несет информацию о контролируемом параметре-неоднородного вещества (на пример, о размерах.неоднородностей либо о величине диэлектрической проницаемости твердых частиц примесей в жидкости и т.д.). В случае равенст ва; диэлектрической проницаемости вспомогательного вещества, материала диэлектрической стенки и контролируjeMoro вещества (при отсутствии в нем иеодиородностей) характер электричес кого пол в датчике (в полном соответствии с рассмотренным способом измерени параметров неоднородных ве ществ, остаетс неизменным) по сравт нению с характером пол , который, был предварительно определен в полностью пустом датчике, например, с помощью металлического шара, обеспечивает со хранение области однородного электри ческого измерительного пол датчика в его выбранном рабочем объеме. При значительном превышении величины диэлектрической проницаемости стенки над величиной диэлектрической проницаемости контролируемого вещества (при отсутствии в нем однородностей ) силовые линии измерительного электрического пол при нахождении, к примеру, измерительных электродов по одну сторону от контролируемого вещества замыкаютс по данной стенке , наход щейс , как правило, между электродами и контролируемым веществом , и практически не проникают в толщу последнего. Если же, наоборот, величина диэлектрической проницаемости контролируемого вещества (при отсутствии в нем неоднородностей),.а следовательно, и величина диэлектрической проницаемости вспомогательного вещества оказываютс значительно большими величины диэлектрической проницаемости стенки, то силовые линии измерительного электрического пол замыкаютс по вспомогательному веществу, не про«ика в диэлектрик стенки, а следовательно, и в контролируемое вещество, т.е. стенка о.казываетс в этом случае непроницаемой границей сред дл силовых линий измерительного электрического пол датчика. На чертеже изображено предлагаемое устройство. j Устройство содержит соосные пр - . мые цилиндрические .электроды 1-3 равного диаметра, средний 2 из которых заземлен и расположен в зазоре между торцами двух остальных измерительных электродов 1 и 3, при этом данные электроды укреплены на внешней стенке полого диэлектрическо го тороида с тонкими стенками 4, диэлектрическа проницаемость которых близка или равна к диэлектрической, проницаемости контролируемогО вещества (без наличи в нем неоднородное тей, например частиц примесей), а внешний диаметр внешней цилиндрической стенки тороида равен внутреннему диаметру электродов, внутренний диаметр внутренней цилиндрической с-тенки - внутреннему диаметру трубопровода 5 в районе датчика, а, кроме того, тороидальна полость диэлектрического тороида за;полнена вспомогательньв веществом, пе содержащим неоднородностей (частиц примесей}. . Продольное (вдоль оси датчика и. потока контролируемого вещества) измерительное электрическое поле эозникающее между измерительными электродами 1 и 3 датчика, пронизывАет вспомогательное вещество, наход щеес в области неоднородного электрического пол 6, диэлектрические cteH ки 4 и контнолируемое вещество, наход щеес в области рабочего объема датчика 7, т.е. в области однородноГО электрического измерительного пол . Часть силовых линий электрического пол с высокопотенциальногр измерительного электрода (например,. 1) замыкаютс , на заземленный электрод 2, не достига второго, низкопотенци ального измерительного электрода (соответственно, электрода 3), причем в момент равновеси , к примеру, трансформаторного измерительного моста , при помощи которого измер етс емкость данного датчика по трехконтактной схеме включени конденсатора потенциалы низкопотенциального электрода 3 и заземленного электрода 2 равны. Электрическое поле б в этой области, т.е. у поверхности Электродов , оказываетс заметно неоднородным , в то врем как в центральной области датчика 7, вдоль его оси, электрическое измерительное поле однородно . Так (согласно экспериментальным данным) при длине заземленного электрода 2, равной 0,3 внутреннего , диаметра электродов, когда длина Измерительных электродов 1 и 2 не менее величины указанного диаметра , электрическое поле в этой области полностью однородно. Соответственно , область однородного электрического измерительного пол датчика 7 представл ет собой рабочий объем датчика, заполн емый транспортируемым по трубопроводу.контролируе мым веществом, а область неоднородного электрического пол б заполн етс вспомогательным веществом в полном соответствии с предложенным способом , например контролируемым веществом , не содержащим неоднородноетей (в.данном случае, как правило, взвешенных в жидкости частиц примесей ) . 1 / X // D l .. ,, / | -w uuhhhhuhu h h X X fS.lSiiS.fff Tt L flf HCGU V g I I.g, | Vv / -uuuchuhhhch ul-x X j-y-yy ..UOOH UUUCHLU-U V / 1, CWY .ir V “U..OOOOHTU V / uU 14 hchchchchch hch. .Im xx y,. II The invention relates to a measurement technique, in particular to the measurement of non-electric quantities, and can be used in all branches of the national economy to measure parameters (geometry of structure, or composition) of inhomogeneous substances, for example, two-phase mixtures, in particular aggregates, moving in the flow when they are pneumatically or hydrotransported, to control the weight concentration of the solid component and determine the chemical composition of the suspended material in the liquid, the flow rate of bulk materials, the number and size of particles masses in substance, etc. Isaerten method for determining the parameters of inhomogeneous substances, including. the controlled substance filling the working volume of a capacitive flow sensor, the design of which consists of two screw-type different coaxial cylindrical measuring electrodes, and the nature of the electric field in the measuring volume of the sensor between its electrodes, in particular its uniformity, strongly but depends on the accuracy setting the mutual arrangement and distance between the measuring electrodes tl However, with this method, the parameters of inhomogeneous substances that occur in the traditional measurement SRI encoder container when it. The electrodes are connected to the measuring device according to a two-contact scheme for switching on the capacitor. It is not possible to achieve a constant sensitivity for different parts of the control volume. substances by creating a uniform electrical measuring field in a given area, in view of the impossibility of effectively, controlling the configuration of the electrical field of the sensor between its measuring electrodes. The closest to the invention is a method for measuring parameters of inhomogeneous substances, which consists in filling the working space of the measuring sensor with a monitored substance and measuring the capacitance of the sensor, and the device for implementing this method contains a capacitive sensor with electrodes included in the measuring circuit t2l. However, in this device, the electric measuring field retains non-uniformity, i.e. a large error occurs when measuring inhomogeneous substances. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of parameters of inhomogeneous substances by providing a constant sensitivity in the working volume of the sensor. The goal is achieved in that according to the method of measuring parameters of inhomogeneous substances, consisting in filling the working space of the measuring sensor with a controlled substance and measuring the capacitance of the sensor, the working volume is selected in the homogeneous electric field, before filling the working volume, the rest of the space between the electrodes inside the sensor is filled with an auxiliary a substance whose dielectric constant is close to or equal to the value of the dielectric constant te controlled substance. In addition, the device for implementing the method for determining the parameters of inhomogeneous substances, contains A capacitive capacitive sensor with electrodes, included in the measuring circuit, additionally introduced a dielectric wall located between the electrodes, the dielectric constant of which is close to or equal to the dielectric constant of the substance being monitored. To determine the degree of uniformity of the field of the Sensor, as well as the area of significant homogeneity, in particular a completely homogeneous field, in the electric measuring field of a capacitive sensor, you can use, for example, a metal ball moved on a thin dielectric filament in the measuring electric field of the sensor. Accordingly, the region where the ball moves causes the smallest changes in the sensor capacitance (for example, does not cause changes, which corresponds to the region of a completely uniform field), and is the desired area of significant field homogeneity in which to choose the working volume of the sensor, i.e. volume to be filled with a controlled substance. Before filling the parameters of the controlled inhomogeneous substance, the filling of the electric field inside the sensor (outside the found working volume), which, as a rule, is highly heterogeneous, causes the auxiliary substance to cause the free area for filling with the controlled heterogeneous substance (sensor working volume) in the sensor . It is an area of significant field homogeneity (in the ideal case of a perfectly homogeneous field). On the other hand, the choice of the dielectric constant of the auxiliary substance is close to or equal to the dielectric constant of the substance under control in the absence of inhomogeneities in it allows -. If the working volume of the sensor is filled with such substance without inhomogeneities, the original character of the sex is not preserved. As a result, when, for example, in the working volume of the sensor, in a dielectric carrier substance, there is a solid impurity particle, it is guaranteed to fall into the region of a previously limited and stored homogeneous electric measuring field, and therefore at any point of such a working volume it causes the same in proportion to the change in the measured capacitance of the sensor, which indicates that the sensitivity of measuring parameters of inhomogeneous substances is constant, regardless of the location of the area of inhomogeneity in. controlled substance. The application of the proposed method for the experimental determination of the parameters of inhomogeneous liquid, bulk and gaseous substances inevitably raises the question of excluding the possibility of the controlled substance falling into the non-uniform field, which obviously causes measurement error, or, conversely,. an auxiliary (gaseous, bulk or liquid) substance in the displacement of the sensor where the controlled substance is placed, which prevents the filling of the displacement of the sensor with the controlled substance,. The electric measuring field arising between the measuring electrodes of the sensor penetrates the areas occupied by the auxiliary substance and the thin dielectric wall and falls into the region of the working volume of the sensor, where it has a uniform character. When an inhomogeneity of a controlled substance, for example, an impurity particle, enters this homogeneous field, it distorts it by changing the sensor capacitance value, which carries information about the monitored parameter of the inhomogeneous substance (for example, on the size of inhomogeneities or on the dielectric constant of solid impurity particles in liquid, etc.). In the case of equality; the dielectric constant of the auxiliary substance, the material of the dielectric wall and the joro-controlled substance (in the absence of heterodoranges in it), the character of the electric field in the sensor (in full accordance with the considered method of measuring the parameters of inhomogeneous substances remains unchanged), compared with the character of the field, which was Predefined in a completely empty sensor, for example, with the help of a metal ball; in its selected working volume. With a significant excess of the dielectric constant of the wall over the dielectric constant of the monitored substance (in the absence of homogeneity in it), the power lines of the measuring electric field when, for example, the measuring electrodes are on one side of the monitored substance are closed along this wall, as a rule between the electrodes and the controlled substance, and practically do not penetrate into the thickness of the latter. If, on the contrary, the dielectric constant of the controlled substance (in the absence of inhomogeneities) and, consequently, the dielectric constant of the auxiliary substance turn out to be much larger than the dielectric constant of the wall, the electric field lines are closed along the auxiliary substance ik into the dielectric of the wall and, consequently, into the controlled substance, i.e. the wall is in this case the impenetrable boundary of the media for the power lines of the measuring electric field of the sensor. The drawing shows the proposed device. j The device contains coaxial pr. Equivalent cylindrical electrodes of 1–3 of equal diameter, the middle 2 of which are grounded and located in the gap between the ends of the two remaining measuring electrodes 1 and 3, while these electrodes are mounted on the outer wall of a hollow dielectric toroid with thin walls 4 whose dielectric constant is close or equal to the dielectric, permeability of a controlled substance (without the presence of a heterogeneous tube in it, for example, particles of impurities), and the outer diameter of the outer cylindrical wall of the toroid is equal to the inner diameter The inner diameter of the inner cylindrical tube is the inner diameter of the pipeline 5 in the sensor area, and, in addition, the toroidal cavity of the dielectric toroid is filled with auxiliary material that contains inhomogeneities (impurity particles}. Longitudinal (along the sensor axis and flow) controlled substance) measuring electric field emitting between measuring electrodes 1 and 3 of the sensor, penetrates the auxiliary substance, located in the field of non-uniform electric field 6, dielectric c teH ki 4 and a con- trol substance in the working volume area of sensor 7, i.e. in the field of uniform electrical measuring field. Part of the electric field power lines with a high-potential measuring electrode (for example, 1) are closed, to a grounded electrode 2, not reaching the second, low-potential measuring electrode (respectively, electrode 3), at the moment of equilibrium, for example, a transformer measuring bridge, with the aid of which measures the capacitance of this sensor in a three-contact circuit for switching a capacitor on, the potentials of the low potential electrode 3 and the grounded electrode 2 are equal. The electric field b in this area, i.e. at the surface of the Electrodes, it appears to be noticeably non-uniform, while in the central area of the sensor 7, along its axis, the electric measuring field is uniform. So (according to experimental data) with the length of the grounded electrode 2 equal to 0.3 of the inner diameter of the electrodes, when the length of the measuring electrodes 1 and 2 is not less than the specified diameter, the electric field in this area is completely uniform. Accordingly, the area of the homogeneous electric measuring field of the sensor 7 is the working volume of the sensor filled with the transported material being monitored, and the area of the non-uniform electric field b is filled with an auxiliary substance in full accordance with the proposed method, for example, a monitored substance that does not contain (in this case, as a rule, particles of impurities suspended in a liquid).

Вне зависимости от того, на каком рассто нии от оси такого датчика пройдет контролируема частица, она вызывает одинаковой величины выходной сигнал устройства (по которомуRegardless of what distance from the axis of such a sensor a controlled particle passes, it causes the output signal of the device (at which

.можно, например,- достоверно судить О размере частицы), что и свидетельствует- о посто нстве чувствительности в любой точке поперечного сечени датчика. Чувствительность в различных сечени х такого датчика различна , име пик у заземленного электрода , что очень ценно дл возможностей рассмотренного дифференциального анализа контролируемого вещаетва .. It is possible, for example, to reliably judge the particle size), which testifies to the constancy of sensitivity at any point in the cross section of the sensor. The sensitivity in different sections of such a sensor is different, having a peak near a grounded electrode, which is very valuable for the capabilities of the considered differential analysis of the monitored broadcast.

. Приме .р. (Гранулометрические изме15ени , т.е. определение размеров часзгиц примесей железа в трубопроводе подачи бензина) . .. Applicable (Granulometric measurements, i.e., sizing of particles of iron impurities in the gasoline supply pipeline). .

Выбирают тот рабочий объем датчика , который имеет наиболее однородное электрическое измерительное поле в области пропускаемой через датчик жидкости.Select the working volume of the sensor, which has the most uniform electric measuring field in the region of the fluid passing through the sensor.

Такой датчик содержащий три пр мы соосных цилиндрических электрода. Область наиболее однородного пол в этом датчике (определенна с помощью например, металлического шарика), к тому же, имеет наиболее простую форму - близкую, к цилиндрической - и соосна с электродами, что. удобно дл реализации способа. Однако кольцева область 6 у внутренней поверхности цилиндрических электродов имеет существенную неоднородность, избежать вли ни которой на результат измерени размеров частиц примесей в пропускаемом в потоке жидкости (бензине сквозь датчик, помогает предлагаемый способ.Such a sensor containing three strands of coaxial cylindrical electrodes. The area of the most homogeneous floor in this sensor (determined using, for example, a metal ball), moreover, has the simplest form — close to cylindrical — and coaxial with the electrodes that. convenient for implementing the method. However, the annular region 6 at the inner surface of the cylindrical electrodes has significant heterogeneity, which prevents the proposed method from affecting the result of measuring the size of particles of impurities in the flow through the fluid (gasoline through the sensor).

В указанном датчике ,7 с наиболее однородным электрическим измерительным полем область наиболее однородно части этого пол полагают рабочим (. объемом датчика (т.е. областью, в которой впредь будет протекать внутр датчика в его измерительном поле исследуемый на загр знени металлическими частицами бензин) . Оставше,ес пространство внутри датчика (т.е. область неоднородного пол б) заполн ют вспомогательным веществом, величина диэлектрической проницаемости которого близка, лучше всего равна, диэлектрической проницаемости контро .лируемого вещества, не содержащего неоднородностей, к примеру самим эти веществом, не содержащим неоднородностей .In the specified sensor, 7 with the most uniform electric measuring field, the region is the most uniform part of this field considered to be the working volume of the sensor (i.e., the area in which the internal sensor will continue to flow in its measuring field, examined for gasoline contamination with metal particles). The remaining EU space inside the sensor (i.e., the area of the non-uniform field b) is filled with an auxiliary substance, the dielectric constant of which is close, is best of all, the dielectric constant of the controller substance that does not contain inhomogeneities, for example by the substance itself, not containing inhomogeneities.

Кольцевую область в датчике вне . его. рабочего объема б (т.е. область, где электрическое измерительное поле заметно неоднородно) следует заполнить вспомогательным веществом, величина диэлектрической проницаемости КОТОРОГО максимально близка, лучше всего равна, величине диэлектрической проницаемости бензина без металлических примесей (величине 2.05). Лучше всего заполнить эту нерабочую область 6 внутри датчика порцией из данной партии контролируемого бензина , полностью очищенного от металлических частиц. The ring area in the sensor is out. him. working volume b (i.e., the area where the electric measuring field is markedly non-uniform) should be filled with auxiliary substance, the value of the dielectric constant of WHICH is as close as possible, is best of all, the value of the dielectric constant of gasoline without metallic impurities (value 2.05). It is best to fill this non-working area 6 inside the sensor with a portion of this batch of controlled gasoline, completely free of metal particles.

//

В рассматриваемом примере величина диэлектрической проницаемости диэлектрической стенки 4, служащей дл исключени взаимного перемешивани контролируемой и вспомогательной жидкостей, должна.быть близка к величине 2., 05, потому выбирают в качестве материала дл стенки фторопласт , величина диэлектрической проницаемости которого 1,95- (незначительное различие величин 1,95 и 2,05 а также малый объем в датчике, занимаемый стенкой свеличиной диэлектрической проницаемости, не равной 6 контролируемой жидкости, не вызывает существенного искажени пол датчикаIn this example, the dielectric constant of the dielectric wall 4, which serves to eliminate the mutual mixing of the controlled and auxiliary liquids, should be close to 2. 05, therefore, the fluoroplast is chosen as the material for the wall, 1.95 is (insignificant the difference in the values of 1.95 and 2.05 as well as the small volume in the sensor occupied by the wall with the dielectric constant value not equal to 6 of the controlled liquid does not cause significant distortion and floor sensor

а значит, и его однородного характера в рабочем объеме).and hence its homogeneous character in the working volume).

Следующей операцией вл етс заполнение нерабочей области 6 внутри датчика (кольцеобразной области между электродами и диэлектрической кольцевой стенкой) вспомогательнымвеществом (бензином без металлических примесей) .The next operation is to fill the non-working area 6 inside the sensor (the annular area between the electrodes and the dielectric ring wall) with an auxiliary substance (gasoline without metallic impurities).

Затем по цилиндрической рабочей области внутри тонкой диэлектрической стенки начинают пропускать конт ролируемое вещество (бензин с металлическими частицами примесей). Измер ют емкость датчика между его измерительными электродами. Каждый импульс при измерении емкости свидетельствует о прохождении сквозь датчик металлической частицы примесей а величина импульса пр мо пропорциональна размеру частицы, что удаетс достичь при таких измерени х вследствие обеспечени однородности пол в любой точке рабочего объема датчика (в его поперечном сечении).Then, the controlled substance (gasoline with metal particles of impurities) starts to pass through the cylindrical working area inside the thin dielectric wall. The sensor capacitance between its measuring electrodes is measured. Each impulse in measuring capacitance indicates impurities passing through the sensor of a metal particle and the magnitude of the impulse is directly proportional to the particle size, which can be achieved with such measurements due to the uniformity of the field at any point in the working volume of the sensor (in its cross section).

Таким образом, проход ща сквозь рабочий объем датчика на любом рассто нии (в пределах этого объема) от оси датчика металлическа частица сегда вызывает строго одинаковоеThus, a metal particle, always passing through the working volume of the sensor at any distance (within this volume) from the sensor axis, always causes exactly the same

изменение емкости, пропорциональное только размеру металлической частицы , а не ее местонахождению в поперечном сечении рабочего объема датчика .a change in capacitance proportional only to the size of the metal particle, and not to its location in the cross section of the working volume of the sensor.

Предложенные способ и устройство позвол ют решить проблему обеспече-ни (с любой степенью точности) посто нной чувствительности к любым част м объема контролируемого неоднородного вещества в злектроемкостном датчике любого типа за счет исключени в нем из рабочего объема, кудапомещаетс контролируемое вещество, области неоднородного измерительного пол , что позвол ет резко (на один - два пор дка) повысить точность (до 0,1%) измерени параметров неоднородных веществ, главным образом параметров неоднородностей в веществах , при помощи злектрюемкостного метода контрол , что ведет к соответ- . ствующей (не менее чем 5-10%) экономии контролируемых веществ и материалов , позвол ет решить задачу диэлектрического гранулометрического анализа микрочастиц примесей в веществах, например металлических частиц примесей в маслах двигателей.The proposed method and device can solve the problem of providing (with any degree of accuracy) constant sensitivity to any parts of the volume of a controlled heterogeneous substance in an electrical capacitance sensor of any type by excluding it from the working volume, the controlled substance, the area of a heterogeneous measuring field , which allows dramatically (one to two orders of magnitude) to improve the accuracy (up to 0.1%) of measuring the parameters of inhomogeneous substances, mainly the parameters of inhomogeneities in substances, using lektryuemkostnogo control methods, which leads to a corresponding. this means (not less than 5–10%) savings of controlled substances and materials allows one to solve the problem of dielectric particle size analysis of microparticles of impurities in substances, for example, metallic particles of impurities in engine oils.

Claims

METHOD FOR MEASURING THE PARAMETERS OF INHOMOGENEOUS SUBSTANCES AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION.

(57 | 1. The method of measuring the parameters of inhomogeneous substances, which consists in filling the working space of the measuring sensor with a controlled substance and measuring the capacitance of the sensor, which requires that, in order to increase the measurement accuracy by ensuring the constancy of sensitivity, the working volume, the latter is chosen in the field of uniformity of the electric field, before filling the working volume, the rest of the space between the electrodes inside the sensor is filled with an auxiliary substance, the value is dielectric whose permeability is close or equal to the permittivity of a controlled substance. ·

2. A device for implementing the method according to claim 1, comprising a capacitive sensor with electrodes included in the measuring circuit, characterized in that an additional dielectric wall located between the electrodes is additionally inserted into it, whose dielectric constant is close to or equal to the dielectric constant of the controlled substance.