SU528488A1 - Кондуктометрический трансформаторный преобразователь с жидкостным витком св зи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области физикохимических исследований и может быть использовано дл  измерений нульсаций электропроводимости , возникающих при изменении концентрации и температуры в турбулентных потоках, при океанографических исследоваии х .

Известен контактный преобразователь дл  измерени  пульсаций удельно электропроводимости в турбулентных потоках (1), который выполнен в виде зонда обтекаемой формы с платиновым микроэлектродом, расположенным на оси преобразовател . Диаметр микроэлектрода в зоне гальванического контакта с исследуемо жпдк. около 10 мкм, что позвол ет сосредоточ ть 90% сопрот Блени   чейки в очень малом объеме вблизи микроэлектрода и тем самым измер ть пульсации удельной электропроводимости с высокой пространственной разрешающей способностью (около 0,5 мм). Однако указанный нреобразователь имеет высокую погрещность (пор дка 20%), не удовлетвор ющую современным требовани м, вследствие приэлектродных  влений, возникающих па межфазной границе электрод-жидкость.

Иаиболее близким техническим рещением  вл етс  кондуктометрический трансформаторный преобразователь с жидкостным витком св зи (2), содержащий поме ценные в

герметический vOpnyc два замкнутых магнитопровода с обмотками. Электрическа  св зь нилми осуществл етс  через жидкостной виток св зи. Этот нреобразовательвследствие больщого объема осреднени  может использоватьс  только дл  измерени  среднего значени  или крупномасщтабных пульсаций удельпо электропроводимост, со змерим е

с чувствительной зоной - объем Ж ДКОСТИ в

корпусе. При воздействии па г реобразователь неоднородностей меньшего масщтаба пропсходит их интегрнрован е в объеме осреднен  , вследствие чего на выходе преобразовател  по вл етс  сигнал, песуп,Й искаженную (недостоверную) пформац 1ю о масп1табе амплитуде одиноч 1ой неоднородност. Уменьщение габаритов корпуса преобразовател , т. е. его длины диаметра, влечет за собой некоторое повыщение пространственной разрешающей способности, однако, пропорционально уменьшению его линейных размеров, которые определ  отс  в основном Т 1поразмером примеп емых магнптопроводов, падает чувствительность преобразовател , что крайне нежелательно. Таким образом, недостатком известного устройства  вл етс  его низка  точность измерений и низка  разрешающа  способность, как следствие.

Дл  повышени  точност измерени  и разрешающей способности в предлагаемом преобразователе корпус снабжен днэлектрнчсск ( обтекаемой насадкой с отверстием, диаметр которого равен (0,001-0,1) диаметру внутреннего отверсти  корпуса, а длина отверсти  равна {0,25-2) его днаметру. При этом за счет отверсти  в диэлектрической насадке жидкостной виток на малой длине, онредел емой длиной отверсти , резко измен ет сечение и, следовательно, соотношенне нлотностей тока н сопротивлений в различных его участках. При этом соотношение размеров отверстий позвол ет сконцеитрнровать соотношение так, что оно, но крайней Л1ере, на нор док нревышало суммарное сонротивление всех оетальных участков жидкостного витка, а нлотность тока в отверстии не менее, чем на два нор дка превышала нлотность тока в любом месте оставшейс  части жидкостного витка. При выполнении этих условий преобразователь будет реагировать на изменение как средних, так и пульсационных значений удельной электропроводимоети только вблизи н в самом отверстии.

Па чертеже изображен описываемый кондуктометрический преобразователь, содержащий два тороидальных магнитопровода 1 и 2 с обмотками 3 и 4, заключенными в герметический корпус 5 е отверстием а. Корпус 5 выполнен с диэлектрической обтекаемой насадкой 6, снабженной отверстием б, расположенным на оси преобразовател . Один из магнитопроводов с обмотками образует трансформатор напр жени , а другой магнитопровод с обмотками  вл етс  трансформатором тока (или компаратором тока).

Преобразователь работает следуюни-1м образом .

Транеформатор напр жени  возбуждает в жидкостном витке ток, который замыкаетс  через внутреннее отверстие тороидального корпуса, отверстие б насадки 6 и через жидкость , омываюндее это устройство снаружи. Диэлектрическа  насадка 6, герметично присоединенна  к корпуеу 5, обеепечивает замыкание жидкоетного витка через отверстие б.

диаметр которого, по крайпей мере, па пор док меньше диаметра внутреннего отверсти  а 1 орнуса 5, при этом длина канала отверсти  б соизмерима с его диаметром. Такое

соотношение между размерами различных участков жидкоетного витка необходимо дл  того, чтобы сопротивление жидкоетного етолбика , ограниченного отверстием б насадки 6 (его диаметром и длиной канала) было, по

крайней мере, на пор док больше суммарного сопротивлени  оетальных участков цепи жидкостного витка. В этом случае предлагаемый преобразователь будет реагировать на измерени  сопротивлени , вызванные пульсаци ми удельной электропроводности, только вблизн и в самом отверстии б насадки 6 со стороны набегаюш,его потока. Уетройство позвол ет ефокусировать не менее 90% полного сопротивлени  жидкостного витка в очень малом

объеме - канале отверети  б и обеспечить максимальную плотность тока в нем, а еледовательно , и чувствительность преобразовател .

Формула и 3 о б р е т е н и  

Кондуктометр ичеекий трансформаторный преобразователь с жидкостным витком св зи, содержащий корпус с отверстием, два замкнутых магнитонровода с обмотками, номепденных в корпус, отличаюш,ийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  разрешаюш,ей способности, корпус снабжен диэлектрической обтекаемой насадкой с отверстием , диаметр которого равен (0,001- 0,1) диаметра внутреннего отверети  корпуса, а длина отверсти  равна (0,25-2) его диаметра .

Источники информации, прин тые во внимание при экепертизе:

1.Zournal of Fluid Mechanics, vol 16, Part 3, 1963 г., p. 357-364.

2.Патент США ЛЬ 3603873, кл. 324-30, 1971 (прототип).