SU1180781A1 - Устройство дл определени содержани влаги в газовой смеси - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВЛАГИ В ГАЗОВОЙ СМЕСИ , содержащее резонансную камеру 3.2 с входным 3.1 и выходным 3.3 соплами и датчик 5 давлени .отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и чувствительности , резонансна  камера 3.2 выполнена в виде трех пластин 1,3,4, сопр женных своими плоскост ми, на внутренней пластине 3 выполнен сквозной продольный вырез с двзгм  симметричными круглыми расширени ми в средней части, а датчик 5 давлени  установлен на одной из внешних пластин 4 в области расширени  резонансной камеры 3.2. (Л с 00 О ч 00

Description

2.Устройство по П.1, о т л и чающееЬ  тем, что датчик 5 давлени  вьтолнен пьезоэдектрическим .

3.Устройство по П.1, от л и чающеес  тем, что оно снабжено дополнительным датчиком 6 давлени  и дополнительной пластиной 2, внутренн   пластина 3 вьшолнена с дополнительным вырезом по форме

180781

основного вьфеза, дополнительна  пластина 2 размещена между внутренней 3 и внешней 1 пластинами и выполнена с щелевидным вырезом дл  сообщени  входного сопла одной и выходно го сопла, другой резонансных камер, а дополнительный датчик 6 давлени  установлен на внешней пластине 4 в области расширени  дополнительной резонансной камеры.

1

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к измерению содержани  влаги в воздухе, и может использоватьс  при создании устройств измерени  влаги в газовых смес х с температурой выше и с загр знени ми, в основном дл  из-, мерени  содержани  влаги в отработанных газах сушильных установок.

, Известны устройства дл  опрёделени  состава газовых смесей, которые дл  регистрации колебаний давлени  снабжены электрическими датчиками давлени .

Дл  определени  состава газовых смесей используютс  акустические ге нераторы с внешней обратной св зью, у которых согласно выложенной за вке ФРГ 2448783, патенту ГДР 115206 и патенту США 4007625 выход генератора закрыт пьезоэлектрическим датчиком давлени , или согласно патен.ту США 3273377 и патенту США 4150561 датчик давлени  расположен на выходе генератора.

Согласно патенту США 3756068 дл  определени  состава газовых смесей используютс  два аналогичных генератора с внутренней обратной св зью. Кодебани  давлени  этих генераторов вьтод тс  акустической линией из резонансной камеры генераторов и передаютс  к общему датчику давлени .

В известном устройстве дл  определени  соотношени  компонентов смеси газов согласно патенту США 3392571 используетс  генератор, который акустически св зан с открытыми относительно окружающей среды резонансными камерами с входными и выходными соплами

В каждой резонансной камере установлен датчик давлени  дл  регистрации колебаний давлени .

Недостатком известньк устройств дл  определени  состава газовых смесей  вл етс  то, что площади датчиков : давлени  не могут быть выбраны настолько большими, например больше 150 мм, чтобы при применении активных датчиков (например, пьезоэлектрических датчиков давлени ) преобразованный электрический сигнал был достаточно сильным по мощности и устойчивым, чтобы его можно было передавать без дополнительного усилени  и формировани  сигнала, внос щих искажени  и понижающих точность , на рассто нии до 100 м по обычным лини м передачи и затем регистрировать и обрабатывать обычными электрическими функциональными блоками .

Преобразование колебаний давлени  в электрические сигналы активными , (например, пьезоэлектрическими ) датчиками давлени   вл етс  предпочтительным, так как дл  этого преобразовани  не требуетс  никакой дополнительной вспомогательной энергии и отсутствуют искажени  сигнала измерени .

Передача сигналов к удаленным электрическим функциональньм блокам  вл етс  необходимой, если определение газового состава должно производитьс  при экстремальных, недопустимых дл  электрических функциональных .блоков услови х, или если по другим причинам  вл етс  целесообразным

3 .

разделение датчиков и электрических обрабатывающих устройств.

В известных устройствах дл  определени  состава газовых смесей площади датчиков давлени;  не могут быть увеличены настолько, чтобы получить сильные по мощности и устойчивые сигналы измерени , потому что тогда паразитные объемы пйре площад ми датчиков давлени  измен ют нежелательным образом акустические колебани  по частоте, вызьгоают затухание или создают гармоники (акустическое рассогласование). С другой стороны размеры акустических генераторов также не могут быть увеличены и согласованы при этом с большими площад ми датчиков давлени , поскольку генераторы тогда или не способны к колебани м, или имеют очень низкие сдвинутые частоты.

Кроме того известные устройства дл  определени  состава газовьк смесей не имеют средств дл  юстировани их частоты. Юстирование частоты  вл етс  необходимым, наприме), при работе с различными температурами или давлени ми

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и чувствительности измерени .

Сущность изобретени  заключаетс  в создании устройства дл  определени  состава газовых смесей, предпочтительно дл  измерени  содержани  влаги воздуха, которое позвол ет измер ть соотношение компонентов смеси газов также при экстремальных услозви х, ,например, при температурах выше 100 С, а также загр зненных газов надежно и вьщавать информацию измерени  в виде электрических частот неаналоговых сигналов, которые без дополнительного усилени  могут быть переданы по обычным лини м передачи более чем. на 100 м, причем параметры сигнала. - амплитуд и частота сигналов - лежат в определенных , при необходимости стандартизированных (например, согласно -госстандарту ГДР 32863) диапазонах величин , так что переданные сигналы, отображени  могут быть зарегистрированы и далее обработаны обычными электрическими функциональными блаками (например, электронными счетчиками ) .

807814

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  определени  содержани  влаги в газовой смеси , содержащем резонансную камеру 5 с входным и выходным соплами и датчик давлени , резонансна  камера . вьшолнена в виде трех пластин, сопр женных своими плоскост ми, на внутренней из которых выполнен сквоз0 ной продольный вырез с двум  симметричными круглыми расширени ми в средней части, а датчик давлени  установлен на одной из внешних пластин в области расширени  резонансной

15 камеры.

При этом в устройстве дл  определени  содержани  влаги в газовой смеси датчик давлени  выполнен пьезоэлектрическим .

20

f

Кроме того, устройство дл  определени  содержани  влаги в газовой смеси снабжено дополнительным датчиком давлени  и дополнительной пластиной, внутренн   пластина выполнена с дополнительным вырезом, по форме основного выреза, дополнительна  пластина размещена между внутренней и внешней пластинами и вьшолнена с

0 щелевидным вырезом дл  сообщени  входного сопла одной и выходного сопла другой резонансных камер, а дополнительный датчик давлени  установлен на внешней пластине в области расширени  дополнительной резонансной камеры .

На фиг.1 представлено устройство дл  определени  состава газовьпс смесей , общий вид; на фиг. 2 - внутренн   пластнна резонансной камеры устройства , на фиг.З - дополнительна  пластина.

Устройство дл  определени  содержани  влаги в газовой смеси содержит резонансную камеру с входным 3.1 и выходным 3.3 соплами (фиг.2) и датчик 6 давлени  (фиг,1). Резонансна  камера выполнена в вцде трех 1, 3,4 пластин, сопр женных своими

0 плоскост ми, на внутренней 3 из которых выполнен сквозной продольный вырез с двум  симметричными круглыми расширени ми 3.2 в средней части. Датчик 6 давлени  установлен на внешней пластине 4 в области расширени  резонансной камеры. Входное сопло 3.1 может быть выполнено на конце расширенным конусообразным и/или с успокоительньми камерами дл  уменьшени  неустойчивости колебаний давлени .

Использование в качестве датчика 6 давлени  пьезоэлектрического датчика позвол ет отказатьс  от применени  дополнительных питающих цепей, внос щих искажени  в сигнал Измерени ,

Дл  повышени  точности измерени  используют разностный метод измерени  с двум  резонансными камерами, дл  чего устройство снабжено дополнитель ным датчико г1 6 давлени  и дополнительной пластиной 2 (фиг.З), размещенной между внутренней 3 и внешней 1 пластинами и вьшолненной с щелевидным вырезом, а внутренн   пластина 3 вьшолнена с дополнительным сквозным вырезом по форме основного вьфеза. Щелевидный вырез дополнительной пластины 2 предназначен дл  сообщени  .. входного сопла одной и выходного сопла другой резонансной камеры, которые можно подключить с помощью эжектора 7 к одному насосу.

Устройство работает следующим образом .,

Через резонансную камеру пропускают влажную газовую смесь. Поток газа, встреча  на своем пути острые кромки, начинает резонировать. Час-тота колебаний зависит от степени влажности газа. Измер   датчиком 6 давлени  эту частоту, можно судить о влажности газа. Чувствительную поверхность датчика (больше 150 мм) сопр гают с областью расширени  резонансной камеры, и поэтому сигнал измерени  можно получить достаточно большим и без искажений.

При разностном методе измерени  через одну резонансную камеру засасьгоаетс  газ, состав которого должен быть определен, например влажный воздух, в то врем  как через другую резонансную камеру засасываетс  газ сравнени  (например, сухой воздух).

Частота колебаний зависит кроме состава протекающего через них газа также от температуры газа и от разрежени  на выходном сопле. Температура газов поддерживаетс  одинаковой с помощью термической св зи обоих генераторов в одном пространственном блоке.

При одинаковой температуре газов, при одинаковом разрежении на выходном ропле и при посто нном составе газа сравнени  (сухой воздух) разница частот обоих резонансных камер зависит в первом приближении от состава подлежащего измерению газа. С помощью этого резонансного способа можно в значительной степени избе сать ошибок измерени , возникающих в результате колебаний температуры и разрежени .

Пьезоэлектрические датчики 5 и 6 давлений могут быть завинчены в .. .

Таким образом, согласно изобретению можно измен ть частоту колеба,ний и тем самым устанавливать определенные при необходимости стандартизированные значени  частоты дл  регистрации сигналов измерени  обычными электрическими функциональными блоками (например, электрическими счетчиками).

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобре.тательству Германской Демократической Республики.

О

Фиг.З

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВЛАГИ В ГАЗОВОЙ СМЕСИ, содержащее резонансную камеру 3.2с входным 3.1 и выходным 3.3 соплами и датчик 5 давления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, резонансная камера 3.2 выполнена в виде трех пластин 1,3,4, сопряженных своими плоскостями, на внутренней пластине 3 выполнен сквозной продольный вырез с двумя симметричными круглыми расширениями в средней части, а датчик 5 давления установлен на одной из внешних пластин 4 в области расширения резонансной камеры 3.2.

S U ,.,.1180781

Фиг.!

2. Устройство по п.1, о т л и чающееёя тем, что датчик 5 давления выполнен пьезоэлектрическим.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным датчиком 6 давления и дополнительной пластиной

2, внутренняя пластина 3 выполнена с дополнительным вырезам по форме основного выреза, дополнительная пластина 2 размещена между внутренней 3 и внешней 1 пластинами и выполнена с щелевидным вырезом для сообщения входного сопла одной и выходного сопла другой резонансных камер, а дополнительный датчик 6 давления установлен на внешней пластине 4 в области расширения дополнительной резонансной камеры.