SU1125530A1 - Capacitive pickup of gaseous and liquid media dielectric properties - Google Patents

Capacitive pickup of gaseous and liquid media dielectric properties Download PDF

Info

Publication number
SU1125530A1
SU1125530A1 SU833599161A SU3599161A SU1125530A1 SU 1125530 A1 SU1125530 A1 SU 1125530A1 SU 833599161 A SU833599161 A SU 833599161A SU 3599161 A SU3599161 A SU 3599161A SU 1125530 A1 SU1125530 A1 SU 1125530A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
dielectric properties
electrodes
liquid media
wires
Prior art date
Application number
SU833599161A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Георгиевич Минаев
Ольга Владимировна Реброва
Original Assignee
Ставропольский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ставропольский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт filed Critical Ставропольский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт
Priority to SU833599161A priority Critical patent/SU1125530A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1125530A1 publication Critical patent/SU1125530A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

1. ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ СРЕД, содержащий электроды, подключенные к выходным клеммам, о тлич ающийс  тем, что, с целью упрощени  его конструкции и повышени  удельной емкости, электроды выполнены из гибких металлических однож- шьных или многожильных проволок , покрытых изол цией и произвольно уложенных в клубок. ч 2. Датчик по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что кажда  из проволок двум  концами подключена к одной и той же клемме. (Л tc сд сд оо1. CAPACITIVE SENSOR OF DIELECTRIC PROPERTIES OF GAS- AND LIQUID MEDIA, containing electrodes connected to output terminals, which are different in that, in order to simplify its design and increase the specific capacitance, the electrodes are made of flexible metal single-stranded or multi-strand wires. tia and arbitrarily laid in a ball. 2. The sensor according to claim 1, that is, and with the fact that each of the wires is connected at both ends to the same terminal. (L tc sd sd oo

Description

1 Изобретение относитс  к из epи-тельиой техиюсе и может бьпь использовано при создании аналиткческих приборов дл  жидких к газообразных матерла.псз с целью определени  их диэлектрип еских свойств , ДиэлектрТг-ческие свойства непосредствеикс или. косвенно характеризуют качество мга-тер1- алов . например влажность газа 1ШИ диэлектрической жт-здкосги. Известен емкостный датчик, представл ющий собой электрический кон-денсатор , электродь; которого имеют строг о определеимую геометрическую форму, например,, плоскопаршхлелькых пластин. Электроды конденсатора соединены с выходными к.пеммамИэ которт.-Г ми датчик как дву: а1олюсн - к подключаетс  к измерительной , Эопек троды имеют жесткую фиксацию вза-имного расположени  з корпусе датчика , что /достигаетс  с помо1цьга изол  ционных держателей, прокладок .и кре пехсных элементов 1,1 3 Наиболее близким к предлагаеь;о ;:у  вл етс  емкостный датчик диэлектрических свойстз газоо6раз1ых и жидгсих сред, содержащий глектро,г:1Ыз подт люченные к выходным клеммам. Элекр;5ды датчика вьшолнены в виде двух паке-тов коаксиальных электродов, зафик™ сированньгх в корпусе датчика посредсГSOM двух крестообразных оснований, соединенных между собой изол цнонныГ - ми стержн ми L-. Недостатком известного датчика   л етс  значительна  сложнос-.ть конст рукдии. .так как дл : изготовлени  электродов и изсл гщоннъгк держателе требуетс  специальна  оснастка и оборудование, а :-взаимное расположение электродов Б корпусе датчика необходимо выполнить с высокой точностью К тому же. известный датчик характеризуетс  низким значением удельной емкости т,е, емкости, отнесенной к единице объема); что обу ловлено трудностью вьтолнени  малог зазора между электродами. Поэтоку в приемлемые по экономз гчески к конструктивным соображени  5и габаритах обща  полезна  емкость датчика составл ет всего 10-100 пФ. что соизмеримо с ггаразитной е:мкос1Ы соединительных проводов и создает трудности при разработке емкостны.к измерительных устройств, в которых датчик по услови м эксплуатации 02 до.пжен быть удален от измерительiiou схемы. Цель -тзобретени  - упроо5ение конструкции к новьи1ет.не удельной емкости, Указа.миа.  цель достигаетс  TeMj -г.;о и емкостном-датчике диэлектрических свойств газообразных и жид; ик сред, содержащем электроды, подк ;оче нь е к вьгходнь м клеммам, электроды выполнены из гибких метал .:;т чос}сих одножильных или; многожильных про олоКг покрытьЕх изол цией и произвол. уложенны) в клубок. кроме ,, кажда  из проволок двум  кoндa и подключена к одной и той лее к.лемме. На фиг. изображен предлагаемый датчик, ррзрез; на фиг, 2 - зависимость э.1ектр;1ческой емкости датчика от длчлЕ  .1ровслоч {ых электродов при иосто нной плотности см ти ; на ф1-;Гь 3 - зависнмосчь ::}.тектрической емкости г;атчика от п.потности см ти  прс волочных .электродов при посто нной исходной длине проволок. Датчик содйрлскт кортгус 1 (фиг . 1) fvOiopbiH имеет вп. и выпускной птуцерЬ длл пролускагги  потока контро.г ируемого материала. Б стенке корпуса 1 закреплены две выходные к.печ-лмы 2, KOTOpbEviv датчи -: подключааге  к измерительной схеме (не показ-а га ) . К .ч клемме 2 с внутренней стороны стенок корпуса I гюдсоеди .нена одним концом гибка  Mei аллическа  проволока 3j лгеюща  поверхност- ,ное изо.п. цкониое покрь тие5 витки которой произвольно см ты в клубок и расположены .в полости корпуса 1 , причем свободные, к он;.о кагкдой проволоки наход тс  в общей массе витков незйБисхдао один от другого. Мен   в широких пределах Длину проволок и плотность см ти  витков 5 можно измен ть начальную еь.жость датчика в широких пределах., На фиг..2 отображена зависимость амкостк датчика от длины прово.локи npii прочих разных услови х ( посто нной .гшотности см ти  клубка и посто нном диаметре проволоки). Проволоки выпо.пнены из меднст о сдножи.пьного обмото.ного .прозода с .паковой псвер-хнос-лной изол цией, например, типа ПЭЛ 0,38, И отность СМ.ЯТИЯ клубка ггаоволок, ч-.вл :сшихс  электродами кондеисатоpa , подбираетс  такой, чтобы между проволоками оставались зазоры. Эти зазоры .достаточно сложной конфигура ции и образуют межэлектродное прост ракство. Как видно из фиг.3 при исходной длине калсдой проволоки 20 м ( выпол ненной проводом ПЭЛ 0,38) и при изм нении плотности см ти  клубка в пределах от 2 10 до 3,5 10 г/м его емкость плаоно мен етс  от 1300 до 2000 пФ. Это обсто тельство позвол ет лег производить идентификацию датчиков при их серийном изготовлении, гон   значение емкости под номиналь ное путем необходимого изменени  плотности см ти  ( сжима  или раст гива  клубок проволочных электродов J. Гибкость проволок позвол ет легк изготовл ть датчики различной формы сферической (фиг.1), цилиндрической конической.и т.д., соответствующим образом проволоки в клубок -ттэй или иной формы. ДатчшГ работает следующим образом . Исследуемый датчик (газ или жидкость ) , протека  через полость корпуса , заполн ет зазоры между проволочными электродами, образующими электрический конденсатор, емкость которого при прочих равных услови х зависит от диэлектрических свойств среды, наход щейс  в межэлектродном, пространстве. При изменении диэлектрической проницаемости происходит изменение емкости датчика, что регистрируетс  измерительной схемой. Датчик может быть выполнен и без корпуса в том случае, когда по услови м измерений клубок погружаетс  (помещаетс ) непосредственно в исследуемте среду. Принцип работы датчика не изменитс , если электроды датчика выполнены из пучка металлических проволок , имеющих поверхностное изол ционное покрытие и уложенных в клубок с необходимой плотностью см ти . Принцип работы предлагаемого датчика также не изменитс , если кажда  из проволок ,пвум  концами подключена к одной и той же клемме. Достоинством предлагаемого датчика по сравнению с известным  вл етс  возможность плавной регулировки его начальной емкости. Плавного изменени  емкости в широких пределах достигают изменением плотности см ти  клубка проволочньпс электродов, т.е. изменением величины зазоров между ними ,1 The invention relates to epi- tial tehiyus and can be used to create analytic instruments for liquid-to-gaseous materials. To determine their dielectric properties, dielectric properties directly or. indirectly characterize the quality of the mega-ter1-alov. for example, the humidity of the gas is 1 SHI dielectric hfc. A capacitive sensor is known, which is an electrical capacitor, electrode; which have a strict definable geometric shape, for example, planar-parallel plates. The electrodes of the capacitor are connected to the output terminals of the terminal. The sensor is two-way: connected to the measuring probe, Eosprodes have a rigid fixation of the mutual arrangement of the sensor housing, which is achieved through insulation holders, gaskets. PECHNIC ELEMENTS 1.1 3 Closest to the offer; o;: y is a capacitive sensor of the dielectric properties of gas and liquid media containing electrons, g: 1Ts connected to the output terminals. Electr; 5yds of the sensor are made in the form of two packs of coaxial electrodes, fixed in the sensor body by means of two cross-shaped bases interconnected by an isolator with L - rods. The disadvantage of the known sensor is the considerable complexity of the design. As for: the manufacture of electrodes and the electrode holder requires special equipment and equipment, and: - the reciprocal arrangement of the electrodes B the sensor body must be performed with high accuracy Besides. the known sensor is characterized by a low value of the specific capacitance (m, e, capacity, per unit volume); which is caused by the difficulty in completing the gap between the electrodes. Therefore, in terms of economically acceptable design considerations 5 and dimensions, the total useful capacitance of the sensor is only 10-100 pF. which is commensurate with the gharasite e: micros of connecting wires and creates difficulties in the design of capacitance to measuring devices, in which the sensor, according to the operating conditions 02, must be removed from the measuring circuit IIIou. The objective of the invention is to simplify the design to a new one, not a specific capacity, the Decree. the goal is achieved TeMj-g; o and the capacitive sensor of the dielectric properties of gaseous and liquid; infrared environments containing electrodes; sub; very close to terminals; electrodes are made of flexible metal.:; these are solid or; multicore about olKg coating with insulation and arbitrariness. laid) in a ball. Except for each wire of two codes and connected to the same terminal. FIG. The proposed sensor is shown; Fig. 2 shows the dependence of e.1ectr; 1 sensor capacitance on dl .1vschloch {y s electrodes at a constant sm) density; on F1-; Гь 3 - dependency of the tectrical capacitance g; atchik from the capacity to see the electrode with a constant initial length of the wires. Sensor Soyrlskt Kortgus 1 (Fig. 1) fvOiopbiH has VP. and the discharge of the dutter stream of flow of control material. In the wall of the housing 1 two output terminals are fixed: Pech-LMU 2, KOTOpbEviv sensors -: connected to the measuring circuit (not shown). K.ch terminal 2 on the inner side of the hull wall I of the gyon-joint. At one end of the bending is Mei allic wire 3j lying surface isotop. The conical surface 5 of the coils of which are arbitrarily tied into a ball and located in the cavity of the housing 1, and free, to it; about the wire, are in the total mass of coils of each other. Change over a wide range The length of the wires and the density of see 5 of the coils 5 can change the initial sensor's width over a wide range. Fig. 2 shows the dependence of the capacitance of the sensor on the wire length of the npii blocks and other different conditions (see ball coil and constant wire diameter). The wires are made from copper sdnozhi.pnogo obmoto.nogo .prozop. Pakova pnoshnosalnoy isolation, for example, the type of PEL 0.38, and ot.M.YATYa coil ggaovolov, h-.vl: sichykh electrodes is chosen such that gaps remain between the wires. These gaps are of a fairly complex configuration and form an interelectrode space. As can be seen from Fig. 3, when the initial length of the wire cord is 20 m (performed with PEL wire 0.38) and when the density of the coil smith varies from 2 10 to 3.5 10 g / m, its capacity varies from 1300 up to 2000 pF. This circumstance allows the sensor to be identified during mass production, the capacitance value is nominal by the necessary change in the density of the cm (compressing or stretching the coil of wire electrodes J. The flexibility of the wires allows the manufacture of sensors of various spherical shapes (Fig. 1), cylindrical conic, etc., appropriately wire into a ball of ttey or some other shape. DG works as follows: Sensor under investigation (gas or liquid), flowed through the body cavity, filled The gap between the wire electrodes, forming an electrical capacitor, whose capacitance, other conditions being equal, depends on the dielectric properties of the medium in the interelectrode space, is filled in. When the dielectric constant changes, the capacitance of the sensor changes, which is recorded by the measuring circuit. without a case, when, according to the measurement conditions, the ball is immersed (placed) directly in the test environment. The principle of the sensor operation does not change if the sensor electrodes are made of a bundle of metal wires having a surface insulation coating and laid in a ball with the necessary density of smith. The principle of operation of the proposed sensor also does not change if each of the wires, PVC ends are connected to the same terminal. The advantage of the proposed sensor in comparison with the known is the possibility of smooth adjustment of its initial capacity. Smooth changes in capacitance over a wide range are achieved by varying the density of a see of a coil of wire electrodes, i.e. by changing the size of the gaps between them,

СкCk

пФ 2000pf 2000

тоthat

оabout

ft 2,5 ft 2.5

ЭфEf

I I

Физ.ЗFiz.Z

Claims (2)

1. ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ СРЕД, содержащий электроды, · подключенные к выходным клеммам, о тличающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции и по вышения удельной емкости, электроды выполнены из гибких металлических одножильных или многожильных проволок, покрытых изоляцией и произвольно уложенных в клубок.1. CAPACITIVE SENSOR OF DIELECTRIC PROPERTIES OF GAS AND LIQUID MEDIA, containing electrodes · connected to output terminals, characterized in that, in order to simplify its design and increase the specific capacitance, the electrodes are made of flexible metal single-core or multicore wires coated with insulation and randomly tangle. 2. Датчик по п. ^отличающийся тем, что каждая из проволок двумя концами подключена к одной и той же клемме.2. The sensor according to p. ^ Characterized in that each of the wires with two ends is connected to the same terminal. Фиг.1Figure 1
SU833599161A 1983-05-31 1983-05-31 Capacitive pickup of gaseous and liquid media dielectric properties SU1125530A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833599161A SU1125530A1 (en) 1983-05-31 1983-05-31 Capacitive pickup of gaseous and liquid media dielectric properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833599161A SU1125530A1 (en) 1983-05-31 1983-05-31 Capacitive pickup of gaseous and liquid media dielectric properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1125530A1 true SU1125530A1 (en) 1984-11-23

Family

ID=21066232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833599161A SU1125530A1 (en) 1983-05-31 1983-05-31 Capacitive pickup of gaseous and liquid media dielectric properties

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1125530A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 565241, кл. G 01 К 27/22, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР № 759941, кл. G О N 27/22, 1978 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0439735A1 (en) Open cage density sensor
US4837500A (en) Capacitive displacement meter or transducer
SU1125530A1 (en) Capacitive pickup of gaseous and liquid media dielectric properties
EP2277033B1 (en) Measuring device for measuring the electric properties of solid or liquid geological samples
EP0406293A1 (en) Measuring electrical impedance of low conductivity samples.
SI20390A (en) Electronic scale for measuring inclination angles - application of electronic resistors and conductors
US2621268A (en) Connecting device of the liquid manometer type
GB717127A (en) Improvements in apparatus for measuring dielectric properties of materials
RU2054663C1 (en) Conductometric pickup
SU1684724A1 (en) Liquid media conductivity meter
SU1080028A1 (en) Capacitive level indicator for electroconductive liquids
JPH02181642A (en) Electrostatic capacity sensor
SU1165962A1 (en) Conductivity apparatus unit
SU617731A1 (en) High-voltage measuring arrangement
RU78929U1 (en) CAPACITIVE TWO-ELECTRODE LIQUID SENSOR
SU193137A1 (en)
SU97258A1 (en) Viscometer
RU1822968C (en) Capacitance-type sensor
RU2065596C1 (en) Device for measurement of liquid viscosity
SU1511719A1 (en) Apparatus for accelerated testing of metallizide coatings and capacitor plates
SU1073678A1 (en) Continuous action capacitive primary converter
US999800A (en) Electrical measuring instrument.
SU1021938A1 (en) Capacitive pickup of tilt angle
SU1760414A1 (en) Capacity pressure gage
SU894526A1 (en) Dielcometric moisture meter pickup