SU1137411A1

SU1137411A1 - Device for measuring substance physical technical parameters

Info

Publication number: SU1137411A1
Application number: SU813378182A
Authority: SU
Inventors: Сергей Алексеевич Черенщиков
Original assignee: Физико-технический институт низких температур АН УССР
Priority date: 1981-12-31
Filing date: 1981-12-31
Publication date: 1985-01-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИI ЗИКО-ТЕХНОЛОгаЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЕI ЩЕСТВА, содержащее диэлектрическуто трубу с исследуемым веществом, на которой установлены два кольцевых электрода, один из которых соединен с генератором электрических колебаний, а второй - с регистрирующим блоком, отличающеес тем, что, с целью повьшени чувствительности и точности измерений, в него дополнительно введен запредельный волновод цилиндрической формы, в котором рас ,полагаетс труба с кольцевыми электр одами. J г // XXXУХXXУХУ X X /ч/,-уууу XXX,|A DEVICE FOR MEASURING FII ZIKO-TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF THE BELIEF, containing a dielectric tube with a test substance, on which two ring electrodes are installed, one of which is connected to an oscillator of electrical oscillations and the accuracy of the measurements, an additional waveguide of a cylindrical shape was additionally introduced into it, in which the tube is assumed to be a tube with ring electrodes. J g // XXXUHXXUHU X X / h /, - oooo XXX, |

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, служит для оперативного контроля тех физико-тех¹нологических свойств веществ, которые влияют на величину· его диэлектрической проницаемости, и может быть использовано как для неподвижного вещест ва,таки для потока вещества, двигающегося с произвольной скоростью .The invention relates to instrumentation, serves for operational control of those physical and technical ¹ nological properties of substances that affect the value of its dielectric constant, and can be used both for a stationary substance and for a flow of substance moving at an arbitrary speed.

Известно устройство для измерения сплошности потока жидкости, в котором используется спиральная линия задержки [1J .Known device for measuring the continuity of fluid flow, which uses a spiral delay line [1J.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции датчи- 15 ка, неравномерность электрического поля в объеме датчика..The disadvantages of this device are the complexity of the sensor design, 15 ka, uneven electric field in the volume of the sensor ..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерений физико-техноло- 20 гических параметров вещества, содержащее два одинаковых кольцевых электрода. Электроды надеты на трубку из изоляционного материала, внутри которой может передвигаться исследуе- 25 мое вещество. Один из электродов присоединен к высокочастотному генератору, а второй - к регистрирующему блоку, состоящему из детектора и источника компенсирующего напряже- ₃₀ния, к выходам которых присоединен показывающий вольтметр .The closest technical solution to the proposed one is a device for measuring physical and technological parameters of a substance, containing two identical annular electrodes. The electrodes are put on a tube made of insulating material, inside which the substance under investigation can move. One of the electrodes is connected to a high frequency generator, and the second - to a recording unit consisting of the detector and the offset voltage source _30, Nia, which is connected to the outputs showing voltmeter.

Недостатки этого устройства-невысокая чувствительность.вызванная рассеянием поля в большом объеме датчика ^5 по сравнению с объемом образца,и неравномерность поля в объеме датчика.The disadvantages of this device are low sensitivity, caused by field scattering in a large volume of the sensor ^ 5 in comparison with the sample volume, and non-uniformity of the field in the volume of the sensor.

Цель изобретения -. повышение чувствительности и точности измерений при обеспечении необходимого уровня сиг- „ 40 нала на выходе.The purpose of the invention is. increasing the sensitivity and accuracy of measurements while ensuring the required signal level at the output.

Цель достигается тём, что в устройство для измерения физико-технологических параметров вещества, содержащее диэлектрическую трубу с ис„ 45 следуемым веществом, на которой уста- , новлены два кольцевых электрода, один из которых соединен с генератором электрических колебаний, а второй с регистрирующим блоком, дополнительно введен запредельный вилновод__ци линдрической формы,в котором располагается труба с кольцевыми электродами.The goal is achieved by the fact that a device for measuring the physical and technological parameters of a substance, containing a dielectric tube with the substance under study, on which two ring electrodes are installed, one of which is connected to an electric oscillation generator, and the second to a recording unit, In addition, an out-of-the-line vilnovod__cy of a lindrical shape is introduced, in which a pipe with annular electrodes is located.

Действие волновода состоит в том, что он концентрирует поле на больших расстояниях от передающего электро55 да на оси трубы в том месте, где помещен электрод, подключенный к регистрирующему блоку.The effect of the waveguide is that it concentrates the field at large distances from the transmitting electrode on the pipe axis at the place where the electrode connected to the recording unit is placed.

Подбором расстояния между элек тродами можно добиться одинаковой чувствительности на оси и вблизи стенок трубы, чем устраняются основ ные последствия неравномерности поля и тем самым повышается точность измерений. Наилучшая равномерность чувствительности достигается при расстояниях между электродами порядка величины диаметра волновода и уточняется при настройке.By choosing the distance between the electrodes, one can achieve the same sensitivity on the axis and near the pipe walls, which eliminates the main consequences of the field nonuniformity and thereby increases the measurement accuracy. The best uniformity of sensitivity is achieved when the distance between the electrodes is of the order of the waveguide diameter and is specified during tuning.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство ·The drawing schematically shows the proposed device

Устройство состоит из диэлектрической трубы 1, в котором находится исследуемое вещество, двух кольцевых электродов 2, помещенных в электропроводящую металлическую трубу, которая заземлена по высокой частоте и является запредельным волноводом 3 цилиндрической формы. Труба 1, электроды 2 и волновод 3 расположены соосно. Отрезками экранированного коаксиального кабеля 4 один из электродов 2 присоединен к генератору 5 электрических колебаний,а второй электрод-к регистрирующему блоку 6.The device consists of a dielectric tube 1, which contains the substance under study, two annular electrodes 2, placed in an electrically conductive metal tube, which is grounded at high frequency and is an out-of-line cylindrical waveguide 3. Pipe 1, electrodes 2 and waveguide 3 are located coaxially. Sections of the shielded coaxial cable 4, one of the electrodes 2 is connected to the generator 5 of electrical oscillations, and the second electrode to the recording unit 6.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Исследуемое вещество пропускают через диэлектрическую трубу 1 . На один из электродов 2 от генератора 5 подается высокочастотный сигнал. При изменении величины физико-технологического параметра исследуемого вещества, связанного функциональной зависимостью с диэлектрической проницаемостью вещества, находящегося между электродами, изменяется вели чина сигнала, проходящего через промежуток между электродами 2. Этот сигнал подается на регистрирующий блок 6,отградуированный непосредственно в единицах измеряемой величины.The test substance is passed through a dielectric tube 1. A high-frequency signal is supplied to one of the electrodes 2 from the generator 5. When the value of the physical and technological parameter of the test substance changes, which is related by the functional dependence to the dielectric constant of the substance located between the electrodes, the value of the signal passing through the gap between the electrodes changes. This signal is fed to the recording unit 6, calibrated directly in the units of the measured value.

Повышение точности и чувствительности предлагаемого устройства дос'тигается за счет концентрации поля в объеме, занятом исследуемым веществом при установке датчика в цилиндрической запредельный волновод так, чтобы оси электродов и ди| электрической трубы совпадали с осью волновода.An increase in the accuracy and sensitivity of the proposed device is achieved due to the concentration of the field in the volume occupied by the test substance when the sensor is installed in a cylindrical transcendental waveguide so that the axes of the electrodes and di | of the electric pipe coincided with the axis of the waveguide.

Claims

i DEVICE FOR MEASURING PHI-ZIKO-TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF SUBSTANCE, containing a dielectric tube with a test substance, on which two ring electrodes are mounted, one of which is connected to an electric oscillation generator, and the second to a recording unit, characterized in that, in order to increase sensitivity and accuracy of measurements, an extraordinary cylindrical waveguide is additionally introduced into it, in which a tube with ring electrodes is located.