SU658503A1 - Device for determining charge and electroconductivity of dielectric charged liquid - Google Patents

Device for determining charge and electroconductivity of dielectric charged liquid

Info

Publication number
SU658503A1
SU658503A1 SU762382302A SU2382302A SU658503A1 SU 658503 A1 SU658503 A1 SU 658503A1 SU 762382302 A SU762382302 A SU 762382302A SU 2382302 A SU2382302 A SU 2382302A SU 658503 A1 SU658503 A1 SU 658503A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
charge
ratio
resistors
electroconductivity
Prior art date
Application number
SU762382302A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Самуилович Аксельрод
Константин Борисович Щигловский
Борис Данилович Подольский
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2156
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 Предприятие П/Я В-2156 filed Critical Предприятие П/Я В-2156
Priority to SU762382302A priority Critical patent/SU658503A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU658503A1 publication Critical patent/SU658503A1/en

Links

Landscapes

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

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники, в частности, к измерению объемного зар да в диэлектрических жидкост х, и может быть использованодл  контрол  объемного зар да и электропроводности зар женных диэлектрических жидкостей в химической , нефт ной и других отрасл х промышленности. При многих технологических операци х с диэлектрическими жидкост ми происходит их.зар жение и накапливание зар да в приемных резервуарах. Это приводит к опасности возникновени  пожаров и взрывов за счет электрических искровых разр дов в резервуарах . Известны устройства дл  определени  объемного зар да в потоке диэлек трической жидкости и способы, основанные на измерении зар да  чейкой Фараде  ij. Дл  реализации этого способа трубопровод оборудуетс  специальным краном, позвол ющим вз ть пробу жидкости. Пробу отбирают непосредственно в цилиндр Фараде . При сравнительной простоте реализации этот способ обладает существенными недостатками: необходимостью разгерметизации системы дл  определени  за р да и отсутствием возможности непрерывного контрол  зар да при проведении технологической операции. Существенным недостатком  вл етс  то, что дл  длительного контрол  необходимо примен ть так называемые динамические измерители с взаимно подвижньЭ и элементами. Кроме того, изготовление таких измерителей во взрывобезопасном исполнении св зано с дополнительными трудност ми и значительным усложнением измерителей. Все это снижает их надежность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению можно признать устройство, основанное на использовании токов релаксации определ емого зар да, содержащее электроды, .контактирующие с жидкостью в потоке, иизмерители токов. В качестве электродов могут служить изолированные участки трубопроводов 2. Недостатком этих устройств  вл етс  их сравнительно низка  точность, так как ток релаксации зависит от электропроводностиJ исследуемой жидкости (ее посто нной времени релаксации зар да), а электропроводность можно определить только путем отбора проЛы и, хот  измерение электропровсшности и стараютс  производить в услови близких к услови м технологической операции, однако электропроводность в потоке жидкости может сильно отличатьс  от измеренной. Цель изобретени  - повышение точности непрерывного определени  объем ного зар да в диэлектрической жидкос ти . Поставленна  цель достигаетс  тем что на резисторах электроды охватыва ют весь поток и подключены к земле через резисторы, а в качестве измери тельных приборов используютс  измери тели напрр-Кении между электродами и землей, при этом соотношение площаде электродов и соотношение сопротинлеНИИ резисторов удовлетвор ют следующ му неравенству: где ot. - отношение площади меньшего из электродов к общей площади электродов; - отношение сопротивлений резистора . На фиг.1 изображена схема устройс ва,реализующего способ; на фиг. 2 - схемп устройства с одинаковыми элект родами и резисторами,сопротивлени  которых различсштс  вдвое. Электроды 1 и 2 охватывают участо 3 потока исследуемой зар женной жидкости и имеют площади поверхностей. S и 5., соответственно. Они подключе ны к земле через резисторы 4 и 5 со значени ми сопротивлений R, и R соот ветственно, и также к измерител м напр жений 6 и 7. Определение парамс тров зар женной жидкости осуществл етс  с помощью описанных цепей: производ т измерени напр жений, определ ют объемный зар  и электропроводность по соотношени м „ ()( . К ((-л) к (-), « г U2 - Uj При реализации способа с электродами , имеющими равные площади, и резисторами , различающимис  вдвое (фиг 2), точки соединени  резисторов с электродами подключены к двум входам первого измерител  8 разности потенциалов , ко входам второго измерител  9 разности потенциалов подключены средн   точка резистора с большим со противлением и точка соединени  другого резистора с электродом, а ко вх дам третьего измерител  10 разности потенциалов подключены те же точки, причем одна из них через инвертирующ каскад 11. Выходы измерителей 8 и 9 включены на входы измерител отношени 034 напр жений 12, выход которого соединен с показывающим прибором 13, отградуированным в значени х электропроводности или посто нной времени релаксации зар да. Тот же выход измерител  отношени  напр жений 12 соединен со входом другого измерител  14 отношени  напр жений, к другому входу которого подключен выход измерител  10. Выход измерител  14 соединен с показывающим прибором 15, отградуированным в значени х объемного зар да. Резисторы 4 и 5 св заны с масштабным переключателем, обеспечивающим возможность пропорционального изменени  величин сопротивлений этих резисторов дл  различных электропроводностей исследуемой жидкости . Таким образом реализуютс  измерени  по более простьм соотношени м при (,5и ,5. Оба эти соотношени  дают возможность реализовать устройство , как показано на фиг.2. Устройство обеспечивает определение электрических параметров потока зар женной диэлектрической жидкости, в частности, объемного зар да и электропроводности , с повышенной точностью. При этом обеспечиваетс  возможность непрерывного контрол  этих параметров. Коэффициент К в выражени х дл  определени  зар да и электропроводности определ етс  частичной электрической емкостью между электродами 1 и 2. Емкость между электродами может быть измерена перед началом измерений с требуемой точностью. Как показывает исследование, наименьша  погрешность определени  электропроводности и зар да может быть получена при условии, что падени  напр жений на резисторах от токов релаксации различаютс  вдвое. Это соответствует условию при 0 ОС 1 и О jb 1 ; 2aip- l-oe . Простейшими соотношени ми, удовлетвор ющими этому ycлoвию будут Ы. 1/3, Ь 1 и cL 0,5 и 0,5. Таким образом оптимальныг и можно читать соотношение сопротивлений реисторов , равное 0,5 при одинаковых лектродах, и соотношение площадей лектродов,равное 0,5 при одинаковых езисторах. Оормула изобретени  Устройство дл  определени  объемного зар да и электропроводности зар женной диэлектрической жидкости,соержсццее электроды, измеритель электрического параметра, о т л и ча юе е с   тем, что электроды охватыают весь участок потока и подключены земле через резисторы, а в качестве измерительных приборов использованы змерители напр жений между электродами и землей, при этом соотношение площадей электродов и соотношение со противлений резисторов св заны соотношением . , ) -0 , где ei, - отношение площади меньшего из электродов к общей площади элек родов; 36 jb - отношение сопротивлений резнеторов . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов , №1 , 1975, с.28-30. 2.Патент США 3. 478.261,11,11.69 кл. 324-32.The invention relates to the field of measurement technology, in particular, to the measurement of volumetric charge in dielectric liquids, and can be used to control the volume charge and electrical conductivity of charged dielectric liquids in the chemical, petroleum and other industries. In many technological operations with dielectric liquids, they are charged and accumulated in the receiving tanks. This leads to the risk of fires and explosions due to electrical spark discharges in tanks. Apparatuses for determining the volumetric charge in a dielectric fluid stream and methods based on measuring the charge by the Farad cell ij are known. To implement this method, the pipeline is equipped with a special valve, which allows to take a sample of the liquid. The sample is taken directly into the cylinder Farad. With comparative simplicity of implementation, this method has significant drawbacks: the need to depressurize the system to determine its order and the lack of the possibility of continuous charge control during the process operation. A significant disadvantage is that for long-term monitoring it is necessary to use so-called dynamic meters with mutually movable elements and elements. In addition, the manufacture of such meters in an explosion-proof design is associated with additional difficulties and a considerable complication of the meters. All this reduces their reliability. The closest technical solution to the invention can be recognized as a device based on the use of relaxation currents of a detectable charge, containing electrodes that are in contact with a fluid in a stream, and measure current. Isolated electrodes of pipelines 2 can serve as electrodes. The disadvantage of these devices is their relatively low accuracy, since the relaxation current depends on the electrical conductivity of the liquid under study (its constant charge relaxation time), and the electrical conductivity can be determined only by selecting the spacing and measurement of electrical impedance and try to produce under conditions close to the conditions of the technological operation, however, the electrical conductivity in the fluid flow can be very different from the measured one. The purpose of the invention is to improve the accuracy of continuous determination of the volume charge in the dielectric fluid. This goal is achieved by the fact that on resistors the electrodes cover the entire flow and are connected to earth through resistors, and measuring devices of the Kenran-Kenya between electrodes and ground are used as measuring devices, while the ratio of the area of the electrodes and the ratio of the resistivity of the resistors satisfy the following inequality : where ot. - the ratio of the area of the smaller of the electrodes to the total area of the electrodes; - The ratio of the resistance of the resistor. Figure 1 shows a diagram of a device implementing the method; in fig. 2 shows a device with the same electrodes and resistors, the resistances of which differ by half. Electrodes 1 and 2 cover the area 3 of the flow of the charged liquid under study and have surface areas. S and 5., respectively. They are connected to earth through resistors 4 and 5 with resistance values R and R respectively, and also to voltage meters 6 and 7. The parameters of the charged liquid are determined using the described circuits: voltage measurements are made , determine the volumetric charge and electrical conductivity by the ratio of m () (. K ((-l) to (-), g U2 - Uj) When implementing the method with electrodes having equal areas and resistors that are twice as different (Fig. 2) , the points of connection of the resistors with the electrodes are connected to the two inputs of the first meter 8 spacing and potentials, the middle point of a resistor with a large resistance and the connection point of another resistor with an electrode are connected to the inputs of the second meter 9 potential difference, and the same points, one of which is connected through the inverting stage 11, are connected to the inputs of the third meter 10 potential difference. The meters 8 and 9 are connected to the inputs of the ratio meter 034 of voltage 12, the output of which is connected to the indicating device 13, which is calibrated for the values of electrical conductivity or constant charge relaxation time. The same output of the voltage ratio meter 12 is connected to the input of another voltage ratio meter 14, to another input of which the meter 10 output is connected. The output of the meter 14 is connected to an indicating meter 15 calibrated in terms of volume charge. Resistors 4 and 5 are associated with a large-scale switch that provides the ability to proportionally vary the resistance values of these resistors for different electrical conductivities of the liquid under study. In this way, measurements are performed using more simple ratios at (, 5, 5). Both of these ratios make it possible to realize a device, as shown in Fig. 2. The device provides for determining the electrical parameters of the flow of a charged dielectric fluid, in particular, volume charge and electrical conductivity. with increased accuracy. At the same time, it is possible to continuously monitor these parameters. The coefficient K in terms of determining the charge and conductivity is determined by the partial electrical capacitance between electrodes 1 and 2. The capacitance between electrodes can be measured before the measurement with the required accuracy. As the study shows, the smallest error in determining the conductivity and charge can be obtained provided that the voltage drops across the resistors from the relaxation currents are twice as different. condition at 0 OC 1 and O jb 1; 2aip-1-oe. The simplest ratios satisfying this condition are L 1/3, L 1 and CL 0.5 and 0.5. Thus, it is optimally possible to read the ratio of the resistances of the rheistors, equal to 0.5 with the same electrode, and the ratio of the areas of the electrodes, equal to 0.5 with the same resistors. The invention is a device for determining the volumetric charge and electrical conductivity of a charged dielectric fluid, co-electrodes, an electrical parameter meter, and it is heavy enough so that the electrodes cover the entire flow path and are connected to earth through resistors, and used as measuring instruments voltage meters between electrodes and earth, while the ratio of the areas of the electrodes and the ratio of the resistances of the resistors are related by the ratio. ,) –0, where ei, is the ratio of the area of the smaller of the electrodes to the total area of the electrons; 36 jb is the ratio of the resistances of the reactors. Sources of information taken into account in the examination 1. Transport and storage of oil and oil products, №1, 1975, p.28-30. 2. US patent 3. 478.261,11,11.69 cl. 324-32.

SU762382302A 1976-07-12 1976-07-12 Device for determining charge and electroconductivity of dielectric charged liquid SU658503A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762382302A SU658503A1 (en) 1976-07-12 1976-07-12 Device for determining charge and electroconductivity of dielectric charged liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762382302A SU658503A1 (en) 1976-07-12 1976-07-12 Device for determining charge and electroconductivity of dielectric charged liquid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU658503A1 true SU658503A1 (en) 1979-04-25

Family

ID=20669236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762382302A SU658503A1 (en) 1976-07-12 1976-07-12 Device for determining charge and electroconductivity of dielectric charged liquid

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU658503A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4468611A (en) Capacitive system for monitoring the dielectric properties of flowing fluid streams
US3901079A (en) Two-mode capacitive liquid level sensing system
US4266188A (en) Method and apparatus for measuring a component in a flow stream
US3936729A (en) Conductivity measurement probe
US4822456A (en) Ion measuring apparatus and monitoring system
US4644263A (en) Method and apparatus for measuring water in crude oil
US4641434A (en) Inclination measuring device
US5095758A (en) Water cut monitoring means and method
US3523245A (en) Fluid monitoring capacitance probe having the electric circuitry mounted within the probe
US20160216196A1 (en) Scale monitoring and inhibitor quantification technique in multiphase meters
US7772854B2 (en) High-conductivity contacting-type conductivity measurement
US2985826A (en) Electrical measuring apparatus
US3722276A (en) Volumetric flow rate measurement of a flowing stream
US3470465A (en) Method and means for measuring fluid conductivity including a three electrode arrangement
US4043178A (en) Hydrogen probe system
US2919579A (en) Electrically-conductive liquid level measuring system
SU658503A1 (en) Device for determining charge and electroconductivity of dielectric charged liquid
US4885529A (en) Identification of fluids and an interface between fluids by measuring complex impedance
JP2000249673A (en) Method for measuring constitution rate of multi-phase fluid and constituent rate meter utilizing the same
EP4165378B1 (en) Flow meter for measuring flow velocity in oil continuous flows
SU650024A1 (en) Method of determining charge and electric conductivity of charged dielectric liquid
US4337668A (en) Orifice wear compensation
US3593118A (en) Apparatus for measuring the electrical conductivity of liquids having dielectric-faced electrodes
US3808523A (en) Conductivity monitor
RU2113694C1 (en) Device for measuring the conducting medium level