SU1296917A1 - Device for measuring electrical conductivity of liquid flow - Google Patents
Device for measuring electrical conductivity of liquid flow Download PDFInfo
- Publication number
- SU1296917A1 SU1296917A1 SU853856307A SU3856307A SU1296917A1 SU 1296917 A1 SU1296917 A1 SU 1296917A1 SU 853856307 A SU853856307 A SU 853856307A SU 3856307 A SU3856307 A SU 3856307A SU 1296917 A1 SU1296917 A1 SU 1296917A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- housing
- generator
- ring electrode
- additional winding
- transformer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано дл широкого класса кондуктометрических исследований динамики океана, в гидродинамике а также в метрологии в качестве образцового средства градуировки и поверки кондуктометров-измерителей . Цель - повышение точности и пространственной разрешающей способности. Устройство содержит генератор, бесконтактный кондуктометрический датчик и регистратор . В диэлектрической насадке, закрепленной на корпусе датчика в сквозном отверстии, установлен дополнительный кольцевой электрод, подключенный через потенциометр к дополни-, тельной обмотке трансформатора датчика , подсоединенного к генератору. 4 ил. с б (Л Nd со 0) ;о ч The invention can be used for a wide class of conductometric studies of ocean dynamics, in hydrodynamics and also in metrology as an exemplary means of calibration and calibration of conductometers-meters. The goal is to increase accuracy and spatial resolution. The device contains a generator, contactless conductometric sensor and recorder. An additional ring electrode connected via a potentiometer to the additional winding of the sensor transformer connected to the generator is installed in the dielectric attachment mounted on the sensor housing in the through-hole. 4 il. with b (L Nd with 0); oh
Description
Изобретение относитс к гидрофизическим измерени м и может быть использовано в кондуктометрии дл не-, следовани динамики океана, в экспериментальной гидродинамике дл измерений параметров турбулентности, в метрологии в качестве образцового средства дл градуировки н поверки рабочих средств измерени средних и пульсационных значений удельной электрической проводимости (УЭП).The invention relates to hydrophysical measurements and can be used in conductometry for non-follow-up ocean dynamics, in experimental hydrodynamics for measuring turbulence parameters, in metrology as an exemplary means for calibrating and calibrating working tools for measuring average and pulsation values of electrical conductivity (CEE). ).
Цель изобретени - повышение точности и пространственной разрешающей способности.The purpose of the invention is to improve the accuracy and spatial resolution.
На фиг,1 приведена схема устройства дл измерени электрической проводимости потоков жидкости; на фиг.2 4 - картины распределени силовых линий и эквипотенциалей электрического пол в чувствительной зоне датчика при различном соотношении значений потенциалов на кольцевом электроде и концентраторе.Fig. 1 is a schematic of a device for measuring the electrical conductivity of fluid flows; Fig.2-4 shows the distribution patterns of the power lines and equipotentials of the electric field in the sensitive area of the sensor with a different ratio of the values of the potentials on the ring electrode and the hub.
Устройство содержит генератор 1 синусоидального напр жени , кондук- тометрический бесконтактный датчик 2 и регистратор 3, Датчик 2 состоит из корпуса 4, выполненного в виде диэлектрического обтекаемого тела вращени с проточной трубой 5 по оси вращени , В корпусе 4 расположены два тороидальных трансформатора 6 и 7, охватывающих проточную трубку 5The device contains a sinusoidal voltage generator 1, a conductometric contactless sensor 2 and a recorder 3, sensor 2 consists of a housing 4 made in the form of a dielectric rotating body with a flow pipe 5 along the axis of rotation. Two toroidal transformers 6 and 7 are located in case 4 covering flow tube 5
Металлический концентратор 8 по- крьтает внутреннюю поверхность трубки 5 и внешнюю часть корпуса 1, име разрыв в плоскости, где на корпусе закрепл етс диэлектрическа насадка 9, Отверстие 10 в насадке по диаметру выполнено равным диаметру проточной трубки 5, причем на внутренней поверхности отверсти 10 закреплен кольцевой электрод 11, Первый трансформатор 6 подсоединен к генератору 1 и снабжен дополнительной обмоткой 12, один конец которой соединен с концентратором 8 внешней поверхности корпуса 4 и с подвижным контактом потенциометра 13, неподвижные контакты которого подключены соответственно к кольцевому электроду 11 и второму концу дополнительной обмотки 12, Второй трансформатор 7 подключен к регистратору 3,The metal concentrator 8 flashes the inner surface of the tube 5 and the outer part of the housing 1, having a gap in the plane where the dielectric attachment 9 is fixed to the housing, Hole 10 in the packing is equal in diameter to the diameter of the flow tube 5, and the ring electrode 11, the First transformer 6 is connected to the generator 1 and provided with an additional winding 12, one end of which is connected to the hub 8 of the outer surface of the housing 4 and with the movable contact of the potentiometer 13, epodvizhnye contacts of which are respectively connected to the ring electrode 11 and the second end of the auxiliary winding 12, The second transformer 7 is connected to the recorder 3,
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Жидкость заполн ет трубку 5 и замыкает виток св зи трансформаторов 6The fluid fills tube 5 and closes the turn of the connection of transformers 6
и 7, Сигнал генератора 1 через трансформатор 6 в витке св зи идуцирует ЭДС, вызывающую по вление тока, значение которого пропорционально УЭПand 7, The signal of the generator 1 through the transformer 6 in the turn of the connection leads to an emf causing a current, whose value is proportional to the CEC
жидкости. Регистратор 3 при помощи трансформатора 7 преобразует это значение тока в сигнал (или численное показание), удобньй дл наблюдени или дальнейшей обработки,fluid. The recorder 3, using transformer 7, converts this current value into a signal (or a numerical reading), convenient for monitoring or further processing,
При отсутствии напр жени наIn the absence of voltage
электроде 11 (фиг,2) потенциал этого электрода (V ) приобретает значение, равное некоторому естественному потенциалу (Vg), существующему в этойelectrode 11 (FIG. 2) the potential of this electrode (V) acquires a value equal to some natural potential (Vg) existing in this
области за счет распределени электрического пол в провод щей среде между внутренним (условно потенциал равен нулю) и наружным (V) кра ми концентратораthe region due to the distribution of the electric field in the conducting medium between the inner (conditionally, the potential is zero) and the outer (V) edges of the hub
, (1), (one)
т.е. и, Ue . При этом электрод 11 практически не вли ет на процессы происход щие при преобразовании значени УЭП потока в электрический сигнал в датчике 1, Распределение пол в провод щей среде подчин етс урав- нению Лапласаthose. and, ue. At the same time, the electrode 11 has almost no effect on the processes occurring when converting the value of the CEC flux into an electrical signal in the sensor 1. The distribution of the field in a conducting medium obeys the Laplace equation
7 и О,7 and oh
(2)(2)
где V - оператор преобразовани Лапласа j 5 и - потенциал,where V is the Laplace transform operator j 5 and is the potential,
т,е, обладает однородностью относительно потенциала. Поэтому картину электрического пол в датчике можно рассматривать как квазистационарную, 0 .т, е, possesses homogeneity concerning potential. Therefore, the electric field pattern in the sensor can be regarded as quasi-stationary, 0.
При подаче на электрод 11 некоторого напр жени , по амплитуде несколько меньшего, чем естественный потенциалWhen a certain voltage is applied to the electrode 11, the amplitude is somewhat lower than the natural potential
|uJ / Ue/ . (3)| uJ / Ue /. (3)
измен етс распределение электрического пол в области расположени the distribution of the electric field in the area of
0 электрода 11. В этом случае между электродом 1 1 и нар ужным краем концентратора 8 возникает дополнительное поле, когерентное основному, силовые линии которого направлены в ту же0 of the electrode 11. In this case, an additional field arises between the electrode 1 1 and the external edge of the hub 8, the coherent main field whose power lines are directed to the same
5 сторону, что и у основного пол 5 side as the main floor
(фиг,3, заштрихованна область). Это приводит к дв ум физическим влени м: вблизи входного отверсти насадки 10 происходит сгущение линий основного(FIG. 3, hatched area). This leads to two physical phenomena: near the inlet of the nozzle 10, the lines of the main
312312
электрического пол (между кра ми концентратора 8) датчика 1, между электродом 1 1 и наруткным краем концентратора 8 начинает протекать некоторый дополнительный ток в жидкостиan electric field (between the edges of the concentrator 8) of the sensor 1, between the electrode 1 1 and the tension edge of the concentrator 8 some additional current begins to flow in the liquid
Электролитическа (провод ща ) жидкость вл етс проводником второго р да с ионным механизмом проводимости и поведение носителей зар да при наличии электрического пол в жидкости описываетс через их подвижность, В силу в зкостного характера течение носителей их направление и скорость строго совпадают с направлением и величиной вектора напр жённости элект- рического пол в жидкости (согласно знаку зар да). Поэтому заштрихованна область на фиг.З соответствует области протекани ионного тока между электродом 11 и наружным краем концентратора 8. Поскольку параметры среды (жидкости) под действием прикладываемого электрического пол практически не измен ютс , а сечение провод щего канала в области отверсти насадки уменьшаетс , то неизбежно увеличиваетс сопротивление между кра ми концентратора 8 по жидкостной цепи, что приводит к уменьшению в ней тока при неизменной разности потенциалов на кра х концентратора 8 (единичный виток трансформатора 6) . Таким образом, при помош потенциала электрода 11 осуществл етс управление кондуктивной .посто нной датчика 1 (А) бесконтактным способомAn electrolytic (conductive) fluid is a second-series conductor with an ionic conduction mechanism and the behavior of charge carriers in the presence of an electric field in a fluid is described through their mobility. Due to the viscous nature of the flow of carriers, their direction and speed strictly coincide with the direction and magnitude of the vector electric field strength in a liquid (according to the charge sign). Therefore, the hatched area in FIG. 3 corresponds to the area of flow of ion current between electrode 11 and the outer edge of the concentrator 8. Since the parameters of the medium (liquid) are almost unchanged under the action of an applied electric field, and the cross section of the conductive channel in the area of the nozzle opening is reduced the resistance between the edges of the concentrator 8 along the fluid circuit increases, which leads to a decrease in the current in it with a constant potential difference at the edges of the concentrator 8 (a single turn of the transformer Ator 6). Thus, using the potential of the electrode 11, the conductive sensor 1 (A) is controlled by the contactless method
.- .-
-а.и« А f(U,, ) -A.and "A f (U ,,)
где - значение УЭП жидкости;where - the value of UEP fluid;
1, - ток, протекающий между кра ми концентратора 8 через жидкость и измер емый регистратором 3; А - кондуктивна посто нна 1, is the current flowing between the edges of the concentrator 8 through the liquid and measured by the recorder 3; A - conductive constant
датчика.sensor.
При снижении значени потенциала электрода 11 (фиг.4) может наступить момент (V,| 0), когда дополнитель- ное электрическое поле полностью перекроет входное отверстие трубки 5 и ток, протекающий между кра ми концентратора 8, полностью прекратитс .If the potential of the electrode 11 (Fig. 4) decreases, a moment (V, | 0) may occur when the additional electric field completely blocks the inlet of tube 5 and the current flowing between the edges of the hub 8 stops completely.
В указанной области изменени потенциала электрода 11 вблизи входного отверсти 10 насадки 9 со стороны набегающего потока вне корпусаIn the specified area of change of the potential of the electrode 11 near the inlet 10 of the nozzle 9 on the flow side outside the housing
29692969
и .jand .j
о и О 35 o and o 35
2525
30thirty
4040
174174
да1-чика 1 индуцируетс узкий прово- ДЯ11ЩЙ канал капилл рного типа, в котором ока:1ывйетс сосредоточено практически все сопротивление витка св зи . При этом полностью отсутствуют силы поверхностного нат жени , свойственные узким капилл рным каналам в твердых телах. За счет большого значени сопротивлени капилл ра исключаетс вли ние поверхностных влений на кра х концентратора, несмотр на сравнительно большой диаметр трубки 5.Yes 1-chica 1 is induced by a narrow, capillary-type conductive channel in which the eye: 1 almost all the resistance of the communication circuit is concentrated. At the same time, surface tension forces characteristic of narrow capillary channels in solids are completely absent. Due to the large value of the resistance of the capillary, the influence of surface effects on the edges of the concentrator is eliminated, despite the relatively large diameter of the tube 5.
Пример. В качестве корпуса 4 была применена унифицированна деталь серийно вьтускаемого датчика. Тороидальные трансформаторы 6 и 7 были вьтолнены на магнитопроводах. Внутренний диаметр проточной трубки 2 составл л 16 мм. Диэлектрическа насадка была выполнена из оргстекла с вмонтированным кольцевым электродом на рассто нии 1 мм от кра входного отверсти . При изменении потенциала на электроде от О (внутренний край концентратора) до естественного значени (75 мВ, при подаче на весь концентратор наведенной ЭДС 100 мБ) регистрировалось эквивалентное сужение провод щего канала. Изменение общего сопротивлени витка св зи в жидкости со значением УЭП 1 Ом/м составило от 200 (естественный потенциал электрода) до 10000 Ом (потенциал электрода равен потенциалу внутреннего кра концентратора). Регистратором 3 фиксировались искусственно создаваемые неоднородности по оси датчика, имеющие диаметр 0,5- 1 мм. Частота генератора 16 кГц, число витков каждого трансформатора 50, напр жение генератора 5 В,Example. As housing 4, a standardized part of a serially mounted sensor was used. Toroidal transformers 6 and 7 were filled on the magnetic cores. The internal diameter of the flow tube 2 was 16 mm. The dielectric nozzle was made of plexiglass with a built-in annular electrode at a distance of 1 mm from the edge of the inlet. When the potential on the electrode changed from O (inner edge of the concentrator) to the natural value (75 mV, when applied to the entire concentrator of an induced emf of 100 mB), an equivalent narrowing of the conducting channel was recorded. The change in the total resistance of a coil in a fluid with an ECO value of 1 Ω / m was from 200 (the natural potential of the electrode) to 10,000 Ω (the potential of the electrode is equal to the potential of the inner edge of the concentrator). The registrar 3 recorded artificially created irregularities along the sensor axis, having a diameter of 0.5-1 mm. The frequency of the generator is 16 kHz, the number of turns of each transformer is 50, the voltage of the generator is 5 V,
4545
5five
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853856307A SU1296917A1 (en) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | Device for measuring electrical conductivity of liquid flow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853856307A SU1296917A1 (en) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | Device for measuring electrical conductivity of liquid flow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1296917A1 true SU1296917A1 (en) | 1987-03-15 |
Family
ID=21163090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853856307A SU1296917A1 (en) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | Device for measuring electrical conductivity of liquid flow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1296917A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005011559A1 (en) * | 2003-08-05 | 2005-02-10 | Sljusarev Nikolay Vladimirovic | Method for measuring electrical potential difference of ion conducting objects, method for performing an action on electroconductive objects and devices for carrying out said methods |
-
1985
- 1985-02-19 SU SU853856307A patent/SU1296917A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Левшина E.G., Новицкий П.В. Электрические измерени физических величин. Л,: Энергоатомиздат, 1983, с. 232-233. Авторское свидетельство СССР R 607135, кл. G 01 N 27/02, 1978. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005011559A1 (en) * | 2003-08-05 | 2005-02-10 | Sljusarev Nikolay Vladimirovic | Method for measuring electrical potential difference of ion conducting objects, method for performing an action on electroconductive objects and devices for carrying out said methods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4554828A (en) | Measuring device for the magneto-inductive measuring of the flow rate of a liquid medium | |
KR890015026A (en) | Mutual inductance current transducer, manufacturing method and electric energy meter | |
US3696674A (en) | Electromagentic flowmeter apparatus | |
SU1296917A1 (en) | Device for measuring electrical conductivity of liquid flow | |
US4079626A (en) | Electromagnetic flow meter | |
GB2403542A (en) | Electromagnetic flowmeter having elongate electrodes and magnets | |
US3898881A (en) | Apparatus for measuring the velocity of flow of an electrically conductive fluid | |
US3693440A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
US3885433A (en) | Apparatus for measuring the velocity of flow of an electrically conductive fluid | |
CA1304602C (en) | Apparatus for and method of determining liquid flow in open channels and conduits | |
US3040571A (en) | Electromagnetic flowmeter for conductive fluids | |
SU1150544A1 (en) | Device for measuring liquid flow speed gradient | |
GB1475162A (en) | Meidensha kk device for and method of detecting short circuit in a transfor mer winding | |
SU1317379A1 (en) | Method of determining specific resistance of liquid in well channel | |
SU1055242A1 (en) | Conductometric converter | |
SU1492336A1 (en) | Device for measuring electric field intensity vector in conductive media | |
KR820001105B1 (en) | Integral dield magnetic flowmeter | |
SU800885A1 (en) | Induction log receiving device | |
RU1812485C (en) | Rotatory eddy-current converter for testing pipes | |
SU1170416A1 (en) | Device for measuring electric parameters,particularly,for dielectric constant of electrographic developer | |
SU700313A1 (en) | Transducer for checking the concentricity of coatings of welding electrodes | |
SU1265626A1 (en) | Device for measuring current | |
SU1059426A1 (en) | Device for determination of wave parameters | |
SU672554A1 (en) | Liquid electric conductivity inductive sensor | |
SU1352416A1 (en) | Device for checking electrode machine windings for short-circuits |