SU1589184A1 - Apparatus for measuring moisture content of steam-liquid flows - Google Patents

Apparatus for measuring moisture content of steam-liquid flows Download PDF

Info

Publication number
SU1589184A1
SU1589184A1 SU884378833A SU4378833A SU1589184A1 SU 1589184 A1 SU1589184 A1 SU 1589184A1 SU 884378833 A SU884378833 A SU 884378833A SU 4378833 A SU4378833 A SU 4378833A SU 1589184 A1 SU1589184 A1 SU 1589184A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
flow
vapor
electrical
input
Prior art date
Application number
SU884378833A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Мулев
Original Assignee
Белорусский Политехнический 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 Белорусский Политехнический Институт filed Critical Белорусский Политехнический Институт
Priority to SU884378833A priority Critical patent/SU1589184A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1589184A1 publication Critical patent/SU1589184A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  влажности парожидкостных потоков на установках, генерирующих и использующих пар. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Устройство дл  измерени  влажности парожидкостных потоков содержит равные по емкости датчики диэлектрической проницаемости и давлени  потока, оснащенные электровводом, соединенным с внутренними электродами датчиков и через измерители емкости со схемой сравнени , причем оба датчика выполнены в общем цилиндрическом корпусе,  вл ющимс  внешним электродом, второй емкостный датчик имеет в корпусе каналы дл  измер емого потока, соединенные с рабочим объемом первого датчика, канал соединени  рабочего объема второго датчика с потоком размещен в нижней части датчика, вывод потока из каналов корпуса второго датчика и ввод потока в первый датчик размещены в непосредственной близости от электровводов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to the field of measurement technology and can be used to measure the humidity of vapor-liquid flows in installations that generate and use steam. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. A device for measuring the humidity of vapor-liquid flows contains equal capacitance dielectric constant and flow pressure sensors, equipped with an electrical input connected to the internal electrodes of the sensors and through capacitance meters with a comparison circuit, both of which are made in a common cylindrical case, which is an external electrode, the second capacitive sensor has in the housing channels for the measured flow, connected with the working volume of the first sensor, the channel connecting the working volume of the second sensor with the flow Still at the bottom of the sensor, the output of the flow from the channels of the body of the second sensor and the input of the flow in the first sensor are located in close proximity to electrical inputs. 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

В качестве электровнода может быть :применена керамика с впеченным в нее ;.проводником, -К выходу 7 датчика под- I ключей входом первый коаксиальный ка- :бель 8, Последний используетс  дл  св зи выхода 7 электрического датчика с основным высокочастотным измерителем 9 емкости, В качестве первого коаксиального кабел  8. может примен тьс , например, коаксиальный кабель типа РК-75,As an electrical conductor, you can: apply a ceramic with a conductor embedded in it; -to the output 7 of the sensor of the under-I keys, the input of the first coaxial cable: 8, the latter is used to connect the output 7 of the electric sensor with the main high-frequency meter 9 of the capacitance As the first coaxial cable 8., for example, a coaxial cable of the type PK-75 can be used,

Основной высокочастотный измерител 9 емкости предназначен дл  получени  электрического сигнала по величине ;электрической емкЬсти датчика 1 паро- жидкостной смеси, В качестве измерите ;л  может быть использован, например, |измеритель типа Е 7-12, К входу из- :мерител  9 подключен выход первого KOаксиального кабел  8, а выход его со- :единен с первым входом элемента 10 сравнени .The main high-frequency capacitance meter 9 is designed to obtain an electrical signal in magnitude; the electrical capacitance of the sensor 1 of the vapor-liquid mixture; As a measure; l can be used, for example, an E 7-12 type meter, To the input from: a meter 9 an output is connected the first KO axial cable 8, and its output is connected to the first input of the comparison element 10.

Электрический .датчик 1I давлени  потока служит дл  получени  сигнала в виде электрической емкости только в зависимости от давлени  потока при посто нной неизмен ющейс  степени влажности среды, наход щейс  в датчи- ;ке, близкой к нулю. Датчик представл ет собой новую конструкцию. Он состоит из корпуса 12, (цегос  продолжением корпуса 2 электрического датчика 1, В корпусе 12 коаксиально установлен внешний электрод 13,  в- л юощйс  продолжением электрода 3 датчика 1, через нижний торед корпуса 12 с помощью электроввода 14 введен центральный электрод 15; Внешний электрод 13 в верхнем торце герметично за- крыт корпусом 16, Дл  сообщени  межэлектродного пространства датчика 1 с зазором, установленным внешним электродом 13 и корпусом 12, в нижнем участке внешнего электрода 3 изготовлены окна 17, Электрический датчик 11 давлени  потока также снабжен выходом Л 8 датчика и выходным патрубком 19, против которого Б нижнем сечении внешнего электрода 13 расположено отверстие 20,An electric flow pressure sensor 1I serves to receive a signal in the form of an electrical capacitance only depending on the pressure of the flow at a constant, unchanged degree of humidity of the medium in the sensor, close to zero. The sensor is a new design. It consists of a housing 12, (the sensor is a continuation of the housing 2 of the electric sensor 1, the external electrode 13 is coaxially mounted in the housing 12, the extension of the electrode 3 of the sensor 1 is extended, the central electrode 15 is introduced through the lower turn of the housing 12; 13 in the upper end is hermetically sealed with housing 16. To communicate the interelectrode space of sensor 1 with a gap established by the external electrode 13 and housing 12, windows 17 are made in the lower part of the external electrode 3, Electric pressure sensor 11 sweat The eye is also provided with an output L 8 of the sensor and an outlet nozzle 19, against which a hole 20 is located below the lower section of the external electrode 13,

В устройстве необходимо соблюдение равновеликости полезных емкостей электрического датчика 1 парожидкостного потока и электрического датчика 11 давлени  потока, которое может достигатьс  при аналогии геометрических размеров датчиков 1 и 11,In the device, it is necessary to observe the equal dimensions of the useful capacitances of the electric sensor 1 of the vapor-liquid flow and the electric sensor 11 of the flow pressure, which can be achieved by analogy with the geometric dimensions of the sensors 1 and 11,

oo

с Q with Q

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Электровводы 4 и 14 аналогичны по конструки 1И, а собственные емкости обоих одинаковы в широком диапазоне измерени  температуры и давлени ,The electrical inputs 4 and 14 are similar in design 1И, and the own capacitances of both are the same in a wide range of temperature and pressure measurements,

К выходу 18 подключен входом второй коак(а1альный кабель 21, предназначенный дл  соединени  выхода 18 с компенсационным высокочастотным измерителем 22 емкости, В качестве второго коаксиального кабел  21 необходимо применение кабел , собственна  емкость которого, а также рабочие характеристики адекватны емкости и характеристикам первого коаксиального кабел  8,The output 18 is connected to the input of the second coax (a1 cable 21, designed to connect the output 18 with a high-frequency compensation meter 22, the second coaxial cable 21 requires the use of a cable whose own capacitance and performance characteristics are adequate to those of the first coaxial cable 8 ,

Компенсационный высокочастотньш измеритель 22 емкости служит дл  получени  электрического сигнала по величине электрической емкости датчика 11, К входу компенсационного и высокочастотного измерител  22 емкости подключен выходом второй коаксиальный кабель 21, а выход измерител  22 соединен с вторым входом элемента 10 сравнени ,The compensation high-frequency capacitance meter 22 serves to obtain an electrical signal according to the electrical capacitance of the sensor 11. A second coaxial cable 21 is connected to the input of the compensation and high-frequency capacitance meter 22 by the output, and the output of the meter 22 is connected to the second input of the reference element 10,

Элемент 10 сравнени  используетс  дл  получени  в аналоговой форме разности между сигналами основного и комценсацион ного высокочастотных измерителей 9 и 22. К двум входам элемента 10 подключены выходь основного и компенсационного измерителей 9 и 22, а выходы элемента 10 сравнени  св заны с входами аналого-цифрового преобразовател  23. Последний предназначен дл  автоматического преобразо- , вани  аналогичного сигнала, поступающего на его вход с. выхода элемента 10 сравнени , и выдачи сигналов на входные и кодовые шины блока 24 индикации . Вход аналого-цифрового преобразовател  23 соединен с выходом элемента 10 сравнени , а к выходам его. подключен блок 24 индикации.Comparison element 10 is used to obtain in analog form the difference between the signals of the main and commutation high-frequency meters 9 and 22. The outputs of the main and compensation meters 9 and 22 are connected to two inputs of the element 10, and the outputs of the comparison element 10 are connected to the inputs of the analog-digital converter 23. The latter is designed to automatically convert a similar signal to its input, c. the output of the comparison element 10, and the output of signals to the input and code buses of the display unit 24. The input of the analog-digital converter 23 is connected to the output of the reference element 10, and to the outputs thereof. connected display unit 24.

Блок 24 индикации служит дл  визуального отображени  информации оператору в дес тичном коде, В качестве блока 24 индикации может быть использован , например, серийно выпуска- &vbtA блок ПИУ-2. Кодовые шины блока ирздикации подключены к кодовым выходам аналого-цифрового преобразовател  23,The display unit 24 serves to visually display information to the operator in decimal code. As the display unit 24, for example, serially-release & vbtA PIU-2 unit can be used. The code bus of the driver is connected to the code outputs of the analog-digital converter 23,

В основу построени  устройства дл  измерени  влажности парожидкостных потоков положен принцип компенсации в основном :игнале, завис щем от влажности и давлегга  парожидк.остного по51389The basis for constructing a device for measuring the humidity of vapor-liquid flows is based on the principle of compensation mainly: an important factor, depending on the humidity and pressure of the vapor-liquid type.

тока, составл ющей по давлению потока.current constituting pressure stream.

При этом сигнал по влажности парожидкостного потока определ етс  выражениемIn this case, the signal for the humidity of the vapor-liquid flow is determined by the expression

(у)(у, р) - е(р).(y) (y, p) - e (p).

(у) - сигнал по величине влажности парожидкостного потока; ,(у,Р) - сигнал по величине влажности и давлени  парожидкостного потока; (y) is the signal of the magnitude of the moisture of the vapor-liquid flow; , (y, P) - signal by the magnitude of humidity and pressure of the vapor-liquid flow;

(Р) - сигнал по величине давлени  парожидкостного потока Устройство работает следующим образом .(P) - signal by the pressure value of the vapor-liquid flow. The device operates as follows.

Исследуемый парожидкостный поток поступает через подвод щий патрубок 6 в межэлектродное пространство электрического датчика 1 парожидкостной смеси, образо1 анное центральным электродом 5 и внешним электродом 3, Затем поток, удар  сь в корпус 16, направл етс  через окна 17 в зазор электрического датчика 11, который состоит, из внешнего электрода 13 и корпуса 12, Двига сь по этому зазору, поток нагревает внешний электрод 13 и в рабочем пространстве электрического датчика 11 давлени  потока, состо щего из центрального электрода 15 и внешнего электрода 13, устанавливаетс  среда, температура которой практически равна температуре исследуемой среды. При дальнейшем движении парожидкостный поток непосредственно ONbiBaeT электроввод 14, тем самым уравнива  / температуру электроввода и парожидкостного гготока. Отличительной особенностью в данной конструкции  вл етс  непосредственное омывание исследуем 1м потоком электроввода 4 и практически без запаздывани  этим же потоком электроввода 14, что обеспечивает синхронное изменение температурного состо ни  электровводов 4 и .14.The vapor-liquid flow under study enters through the inlet pipe 6 into the interelectrode space of the electric sensor 1 of the vapor-liquid mixture formed by the central electrode 5 and the external electrode 3. Then the flow, striking the housing 16, is directed through the windows 17 into the gap of the electric sensor 11, which consists From the external electrode 13 and the housing 12, Moving along this gap, the flow heats the external electrode 13 and in the working space of the electrical sensor 11 of the pressure of the flow consisting of the central electrode 15 and the external electr sort 13 is set environment whose temperature is practically equal to the temperature of the medium investigated. Upon further movement of the vapor-liquid flow directly ONbiBaeT electrical input 14, thereby equalizing the temperature of the electrical input and the vapor-liquid flow. A distinctive feature of this design is direct washing. We examine the 1m flow of the electrical input 4 and practically without delay the same flow of the electrical input 14, which ensures a simultaneous change in the temperature state of the electrical input 4 and .14.

В нижнем сечении внешнего электрода 13 исследуемый парожидкостный поток омывает электроввод 14 и нижнюю часть внешнего электрода 13 и через выходной патрубок 19 удал етс  из ус- 1 ройства. Так как поток на выходе датчика 1 1 имеет только одно направление а именно в патрубок 19, то и существование отверсти  20 во внешнем электроде 13, расположенного против патрубка 19, обеспечивает отсасывающий эффект . Таким образом, вс  сконденсиро0In the lower section of the outer electrode 13, the vapor-liquid flow under study washes the electrical input 14 and the lower part of the outer electrode 13 and through the outlet 19 is removed from the device. Since the flow at the output of the sensor 1 1 has only one direction, namely, the pipe 19, the existence of the hole 20 in the external electrode 13 located against the pipe 19 provides a suction effect. Thus, Sun Condensiro

5five

00

5five

99

00

5five

00

5five

00

5five

8484

ванна  или находивша с  в межэлектродном пространстве датчика 11 жидкость под действием гидростатических и гравитационных сил сепарируетс  в нижнюю часть внешнего электрода 13 и удал етс  через отверстие 20 в поток. По этой причине в этом пространстве существует только парова  фаза парожидкостного потока без вкраплений жидкости . В .то же врем , так как межэлектродное пространство датчика 11, образованное центральным электродом 15 и внешним электродом 13, сообщено с исследуеМ)1м потоком, посредством отверсти  20, то там находитс  среда с давлением , практически равным давлению исследуемого потока,The bath or fluid located in the interelectrode space of sensor 11 under the action of hydrostatic and gravitational forces is separated into the lower part of the external electrode 13 and removed through the opening 20 into the stream. For this reason, in this space there is only the vapor phase of the vapor-liquid flow without inclusions of liquid. At the same time, since the interelectrode space of the sensor 11, formed by the central electrode 15 and the external electrode 13, communicates with the test by the 1m flow, through the hole 20, there is a medium with a pressure almost equal to the pressure of the flow under study

В результате в межэлектродном пространстве датчика 1 парожидкостной смеси находитс  исследуем1Ш парожидкостный поток и емкость этого датчика зависит от влажности и давлени  потока , а в межэлектродном пространстве датчика I1 давлени  потока существует. перва  фаза без вкраплений жидкости, т.е. с посто нной степенью влажности, но при давлении, равном давлению исследуемого потока. При изменении дав- .лени  исследуемого парожидкостного потока соответственно измен ютс  на одинаковые величины (при посто нной степени влажности потока) электрические емкости датчиков 1-й 11, а также из- за изменени  температуры синхронно измен ютс  электрические характеристики электровводов 4 и 14.As a result, in the interelectrode space of the sensor 1 of the vapor-liquid mixture, we study the liquid-vapor flow and the capacitance of this sensor depends on the humidity and the pressure of the flow, and exists in the interelectrode space of the pressure sensor I1. the first phase without blotches of liquid, i.e. with a constant degree of humidity, but at a pressure equal to the pressure of the test stream. When the pressure of the vapor flow under study changes, the electrical capacitances of sensors 1-11 11 change accordingly by the same values (with a constant degree of moisture content of the flow), as well as the electrical characteristics of electrical inputs 4 and 14 synchronously change due to temperature changes.

Емкость электрического датчика I парожидкостной смеси измер етс  через выход 7 с подсоединенным электрои- водом -Ми первый коаксиальный кабель 8 основным высокочастотным измерителем 9 емкости. Этой величине соответствует сигнал на выходе измерител  9, IThe capacitance of the electrical sensor I of the vapor-liquid mixture is measured via output 7 with an electrical wiring connected — the first coaxial cable 8 of the main high-frequency capacitance meter 9 of the capacitor. This value corresponds to the output signal of the meter 9, I

Емкость электрического датчика 11 давлени  потока измер етс  через выход 18 с подсоединенным электровводом 14 .и второй коаксиальный кабель 21 компенсационным высокочастотным измерителем 22 емкости. Этой величине соответствует сигнал на выходе измерител  22,The capacitance of the electric flow pressure sensor 11 is measured through the output 18 with the electrical input 14 connected, and the second coaxial cable 21 with a high-frequency compensation capacitance meter 22. This value corresponds to the signal at the output of the meter 22,

На вход элемента 10 сравнени  поступают сигналы от основного и компенсационного измерителей 9 и 22 соответственно . На выходе элемента 10 сравнени  вьвдел етс  сигнал, завис шш только от степени влажности исследуемого потока, т.е. вли ние давлени  па- рожидкостного потока, изменение емкостей линий св зи, вызываемые внешними услови ми, автоматически компенсируютс . Затем электрический сигнал, сви- детельствукщий о величине влажности исследуемого потока, поступает через аналого-цифровой преобразователь 23 на блок 24 индикации, который отобра- ,Q ает данную информацию оператору в де- (|у1тичном коде. Обновление информации Осуществл етс  автоматически с часто- Той.работы аналого-цифрового преобра- овател ..,The input of the comparison element 10 receives signals from the main and compensation meters 9 and 22, respectively. At the output of the comparison element 10, a signal is output, which depends on only the degree of humidity of the test flow, i.e. the influence of the vapor-pressure flow pressure, changes in the capacities of the communication lines caused by external conditions, are automatically compensated. Then, an electrical signal, indicating the moisture content of the flow under study, is fed through the analog-digital converter 23 to the display unit 24, which displays this information to the operator in a de- ficient code. Toy.work analog-digital converter ..,

Claims (2)

Формула изобретени  ; 1. Устройство дл  измерени  влаж- ijtocTH парожидкостных потоков, содер- два измерител  емкости, устрой- ро фтво ср авнени , проточный датчик ём- с Электровводом, второй иден- ичный электроввод, причем каждый лектроввод соединен соответственноClaims; 1. A device for measuring the humidity of vapor-liquid streams, containing two capacitance meters, a device for the flow of water, a flow sensor with an electrical input, a second identical electrical input, each electrical input connected 2525 с измерителем емкости, отличаю- щ ее с   тем, что, с целью повышени  точности измерений, оно содержит дополнительный замкнутый емкостный датчик , имеющий канал сое1Ц1нени  с потоком , причем второй электроввод установлен в дополнительном датчике, а емкости обоих датчиков одинаковы.with a capacitance meter, which differs from it in order to improve the measurement accuracy, it contains an additional closed capacitive sensor that has a connection channel with the flow, the second electrical input is installed in an additional sensor, and the capacitances of both sensors are the same. 2. Устройство по п. I, о т л и - чающеес  тем, что оба датчика выполнены в общем цилиндрическом корпусе ,  вл ющемс  внешним электродом, причем дополнительный емкостный датчик имеет в корпусе каналы дл  измер емого потока, соединенные с рабочим объемом первого датчика, канал соединени  рабочего объема второго датчика с потоком размещен в нижней части датчика, вывод потока из каналов корпуса дополнительного датчика и ввод потока в первый датчик размещены в непосредственной близости от эле ктровводов.2. The device according to claim I, about tl and - the fact that both sensors are made in a common cylindrical body, which is an external electrode, and the additional capacitive sensor has channels in the case for the measured flow, connected to the displacement of the first sensor, The channel for connecting the working volume of the second sensor to the flow is located in the lower part of the sensor, the output of the flow from the channels of the body of the additional sensor and the input of the flow to the first sensor are placed in close proximity to the electrical inputs.
SU884378833A 1988-02-16 1988-02-16 Apparatus for measuring moisture content of steam-liquid flows SU1589184A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884378833A SU1589184A1 (en) 1988-02-16 1988-02-16 Apparatus for measuring moisture content of steam-liquid flows

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884378833A SU1589184A1 (en) 1988-02-16 1988-02-16 Apparatus for measuring moisture content of steam-liquid flows

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1589184A1 true SU1589184A1 (en) 1990-08-30

Family

ID=21355823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884378833A SU1589184A1 (en) 1988-02-16 1988-02-16 Apparatus for measuring moisture content of steam-liquid flows

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1589184A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Теори и практика экспрессного контрол влажности твердых и жидких материалов./Под ред, Е, С. Кричевско- го. М. : Энерга , 1980, с. 240. Дейч М.Е., Головин Б.А. Исследование полей влажности в ступени с длинными лопатками с помощью электри- ческого метода измерени локальной влажности пара. Труды ЦКТИ, вып. 65, Л. 1966, с. 33-37. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4716770A (en) Vortex flow meter
US4468611A (en) Capacitive system for monitoring the dielectric properties of flowing fluid streams
US5861755A (en) Two-phase quality/flow meter
JPH05332982A (en) Water percentage meter and measuring method therefor
US4713603A (en) Apparatus for the measurement of the fraction of gas in a two-component fluid flow comprising a liquid and a gas in mixture
US3896374A (en) Method of analog measurement of a capacitance and a capacitance meter for carrying out said method
WO2003008912A3 (en) Multi-phase compensated spinner flow meter
US2800628A (en) Dual testing capacitor
SU1589184A1 (en) Apparatus for measuring moisture content of steam-liquid flows
KR100341966B1 (en) Impedance-to-voltage converter and converting method
US4196383A (en) Coaxial differential PH system
US4849988A (en) Apparatus and method for measuring the quality of steam
US2243398A (en) Pressure measuring device
US4565092A (en) Flow sensor with adjustable sensitivity
US3519923A (en) Capacitive transducer system independent of stray capacitance
GB2155638A (en) Transducer for fluid operated ram
JPH07280691A (en) Liquid leakage detector
Li et al. Research on the Detecting Technology of Tiny Capacitance
AU725694B2 (en) A cell for converting a differential pressure into an electric signal
RU2113694C1 (en) Device for measuring the conducting medium level
US6173617B1 (en) Cell for converting differential pressure into an electric signal
CN2618165Y (en) Capacitance materials water content measuring equipment
RU2198391C2 (en) Device measuring density of liquid
RU13428U1 (en) MOISTURE SENSOR FOR OIL AND OIL PRODUCTS
SU679895A1 (en) Device for measuring complex conductivity constituents of two-pole circuits