SU1132373A1 - Индукционный датчик зар дов статического электричества в дисперсных системах - Google Patents

Abstract

1. ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ЗА РЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В ДИСПЕРСНЬК СИСТЕМАХ, содержащий блок регистрации и чувствительный элемент, установленный в пыленепроницаемом корпусе и вьшолненный в виде ферритового стержн  и намотанных на нем осн-овных первичной и вторичной катушек, последн   из ко2 3 торых присоединена проводом к блоку регистрации, отличающийс   тем, что, с целью повьшени  точности определени  пространственного расположени  зар дов, чувствительный элемент снабжен дополнительными первичной и вторичной катушками намагничивани , намотанными на упом нутом стержне,и выключателем, при этом первична  дополнительна  катушка намотана на стержне в том же направлении, что и основна  первична  катушка, вторична  дополнительна  катушка намотана встречно основной вторичной катушке и присоединена к упом нутому проводу через выключа тель .. 2. Датчик ПОП.1, отличающийс  тем, что рассто ние между парами основных и дополнительных катушек в три и более раз превьвпает рассто ние между основными катушками . Од ю со 00 иг.1

Description

Изобретение относитс  к технике контрол  и борьбы с опасным уровнем электризации дисперсных систем и может быть использовано в промьшшенности , св занной с производством и обработкой порошковых материалов в химической, металлургической, медицинской , пищевой и других. Известны датчики потенциала электрического пол  наэлектризованных материалов электромеханического типа си. Такие датчики не могут обеспечить надежное измерение потенциала в дисперсных средах вследствие электризации датчика, возникающей из-за контакта частиц материала с поверхностью зонда-датчика. Наиболее близким к предложенному  вл етс  индукционньй датчик зар дов статического электричества в дисперсньк системах, содержащий блок регистрации и чувствительньш элемент , установленньй в пьшенепроницаемом корпусе, и выполненный в виде ферритового стержн  и намотанных на нем основных первичной и вторичной катушек, причем последн   присоединена проводом к блоку регистрацииС23 Этот датчик обладает существеннЫм недостатком - невысокой точность определени  расположени  зар дов в исследуемой системе. Цель изобретени  - повышение точКости определени  пространственного расположени  зар дов. Цель достигаетс  тем, что в индукционном датчике зар дов статического электричества в дисперсных сиетемах , содержащем блок регистрации и чувствительный элемент, установле ный в пыленепроницаемом корпусе и выполненньй в виде ферритового стерж н  и намотанных на.нем основных первичной и вторичной катушек, последн   из которых присоединена про водом к блоку регистрации, чувствительный элемент снабжен дополнитель ными первичной и вторичной катушкам намагничивани , намотанными на упом нутом стержне, и выключателем, пр этом первична  дополнительна  катуш ка намотана на стержне в том же направлении , что и основна  первична  катушка, а вторична  дополнительна  катушка намотана встречйо основной вторичной катушке и присоединена к упом нутому проводу через выключатель . Кроме того, рассто ние между парами основных и дополнительных катушек в три и более раз превьш1ает рассто ние между основными катушками. На фиг.1 представлена конструктивна  схема устройства; на фиг.2 схема соединени  катушек чувствительного элемента. Датчик состоит из ферритового стержн  1, на котором размещены основные первична  2 и вторична  3 катушки. На нем же размещены на не котором рассто нии от основных дополнительные первична  4 и вторична  5 катушки намагничивани ,. Стержень установлен на диэлектрическом держателе 6, которьй, в. свою очередь, размещен в диэлектрическом пьтенепроницаемом корпусе 7. Вторичные обмотки соединены с соответствующими первичными (фиг.2) и с заэкранированным проводом 8, причем дополнительна  катушка подключаетс  к проводу через вьжлючатель 9. Датчик работает следующим образом . При внесении датчика в контролируемый объект и наличии уровн  электризации дисперсных систем, достаточной величины дл  создани  электромагнитного излучени  искровыми разр дами с на;электризованных материалов в первичных катушках 2 и 4 (фиг.2) датчика навод тс  электродвц жущие силы.. При этом индуцируемые i. электромагнитным излучением электродвижущие силы во вторичных катушках 3 и 5 во много раз меньше, так как количество витков вторичных катушек выбрано много меньшим количества витков первичных катушек. В случае замкнутой цепи вторичных катушек 3 и 5 выключател  9 вследствие электромагнитной св зи между катушками, осуществл емой посредством ферритового стержн  1, во вторичных катзтаках возникает результирующий импульс тока выходного сигнала с двух катушечных групп, а при наличии разомкнутой цепи - только с первой катушечной группы из катушек 2 н 3. При расположении оси стержн  1 по направлению наибольшего ослаблени  плотности электромагнитного излучени  наэлектризованных материалов (радиальному направлению) с замкну31 тыми контактами выключател  9 выходной сигнал с датчика наибольший. А в случае расположени  оси стержн  перпендикул рно радиальному направлению излучени  выходной сигнал с датчика отсутствует. Таким образом по ориентации оси стержн  1 в выбранной точке рабочего объема аппарата на максимальную величину сигнала определ етс  радиальное направление ближней зоны излучени  искровых разр дов наэлектризованных, дисперсных потоков . В данном положении датчика размыкаютс  контакты выключател  9 и производитс  определение среднего значени  сигнала с датчика. Затем датчик с разомкнутыми контактами механического переключател  перемещаетс  по радиальному направлению излучени  в. сторону, противоположную зоне искрообразовани  на фиксированное рассто ние, при котором значени  выходного сигнала в новой и предыдущей точках контрол  существенно отличаютс  друг от друга.В новой точке контрол  определ етс  среднее значение сигнала и записываетс  рассто ние между двум  точками распо ложени  датчика. По результатам измерени  средних значений сигналов с датчика в двух точках контролируемого объекта, от;сто щих друг ОТ друга на фиксированном рассто нии по направлению наибольшего ослаблени  плотности электромагнитного излучени , с учетом градуировочных характеристик устрой ства контрол  оцениваетс  энергетическа  способность искрообразующих зон аппаратов с дисперсными системами . В этом случае чувствительност системы контрол  повышаетс  за счет исключени  эффекта уменьшени  полез ного сигнала во вторичных катушках датчика посредством использовани  только одной катушечной группы, что осуществл етс  коммутирующим переключателем . В количественном отношении чувствительность устройства контрол  зависит от рассто ни  датчика до источника излучени  и может при этом возрасти более, чем в два раза. Дл  точного определени  направле ни  излучени  необходимо обеспечить наибольшее изменение уровн  полезно го сигнала с датчика, что достигает с  выбором рассто ни  между кату73 шечными группами не менее трех осевых размеров каждой из групп. Такие меры при изменении углового положени  оси ферритового стержн  к направлению излучени  от О до 90 позвол ют получить относительное изменение выходного сигнала на уровне-не менее 30%. Использование предлагаемого датчика существенно упрощает процедуру контрол  уровн  электризации дисперсных систем, так как дл  определени  направлени  излучени  в выбранной зоне измерени  необходимо только ориентировать датчик на максимальную величину выходного сигнала , что не вызывает особых затруднений у обслуживающего персонала. При этом, как показали испытани , в пределах изменени  ориентации датчика по отношению к направлению излучени  дл  углового диапазона от 15 до 90° обеспечиваетс  точность измерени  95%, а также снижаетс  продолжительность всего контрол . Конструкци  предлагаемого датчика, состо ща  из общего ферритового стержн  с расположенными на нем двум  катушечными группами,обеспечивает более остру1о диаграмму направленности приема сигналов в ближней зоне электромагнитного излучени  наэлектризованных материалов. Дл  сравнени  проводились исследовани  рабочих характеристик предлагаемого датчика с катушечными группами, отсто щими друг от друга на рассто нии 0,08 м, и известных датчиков, размещенных соосно с таким же рассто нием между первичными катушками. I Дл  случа  соосного расположени  известных датчиков наблюдаетс  сильное экранирование дальнего по отношению к источнику излучени  датчика более ближним. Максимальное экранирование происходит в угловом диапазоне 0-30 ориентации оси стержн  по отношению к радигшьному направлению излучени  искровой зоны наэлектризованных материалов, что заметно ухудшает диаграмму направленности датчика такого типа. ферритовый стержень предлагаемого датчика усиливает электромагнитную св зь между катушечными группами, тем самым при тех же угловых диапазонах расположени  оси стержн  (0-30°) наблюдаютс  более высокие ЭДС во

вторичных катушках, а следовательно, и лучша  избирательность по направлению .

Отмеченные обсто тельства позвол ют значительно повысить точность

определени , пространственного расположени  источников излучени , т.е. зон расположени  зар дов, по сравнению со случаем использовани  известных датчиков.

Фиг.г

Claims (2)

1. ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ЗАРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ, содержащий блок регистрации и чувствительный элемент, установленный в пыленепроницаемом корпусе и выполненный в виде ферритового стержня и намотанных на нем основных первичной и вторичной катушек, последняя из ко торых присоединена проводом к блоку регистрации, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения пространственного расположения зарядов, чувствительный элемент снабжен дополнительными первичной и вторичной катушка ми намагничивания, намотанными на упомянутом стержне,и выключателем, при этом первичная дополнительная ка тушка намотана на стержне в том же направлении, что й основная первич ная катушка, вторичная дополнитель ная катушка намотана встречно основной вторичной катушке и присоединена к упомянутому проводу через выключатель .

2. Датчик поп.1, отличающийся тем, что расстояние между парами основных и дополнительных катушек в три и более раз превьвпает расстояние между основными катушка- ми.