SU759941A1 - Capacitive once-through sensor - Google Patents

Capacitive once-through sensor Download PDF

Info

Publication number
SU759941A1
SU759941A1 SU782632197A SU2632197A SU759941A1 SU 759941 A1 SU759941 A1 SU 759941A1 SU 782632197 A SU782632197 A SU 782632197A SU 2632197 A SU2632197 A SU 2632197A SU 759941 A1 SU759941 A1 SU 759941A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
electrodes
coaxial
capacitive
flow
Prior art date
Application number
SU782632197A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Anatolij V Kubyshkin
Mikhail V Kulakov
Vladimir R Kozlov
Original Assignee
Mo I Khim Mash
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 Mo I Khim Mash filed Critical Mo I Khim Mash
Priority to SU782632197A priority Critical patent/SU759941A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU759941A1 publication Critical patent/SU759941A1/en

Links

Landscapes

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

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования различных жидких и газообразных сред, а также для контроля их качества 5 непосредственно в магистральных трубопроводах промышленных установок и устройств химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. ЮThe invention relates to a measuring technique and can be used to study various liquid and gaseous media, as well as to control their quality 5 directly in the main pipelines of industrial installations and devices in chemical, petrochemical, oil refining and other industries. YU

Известен емкостной проточный датчик, предназначенный для измерения диэлектрической проницаемости или электропроводности жидкостей, содержащий два коаксиальных элек- 15 тродаг внутренний и внешний, центрирующие изоляционные кольца, каналы для ввода и вывода истока жидкости, в этом датчике с целью равномерного заполнения рабочего за- 20 эора применены металлокерамические шайбы, установленные в торцовых частях Внутреннего электрода [1].Known capacitive flow sensor designed to measure the dielectric constant or electrical conductivity of liquids, containing two coaxial electrodes, internal and external, centering insulating rings, channels for input and output of the source of liquid, in this sensor are applied metal-ceramic washers installed in the end parts of the inner electrode [1].

Недостаткам! такого датчика являются низкая чувствительность и 25 большое гидравлическое сопротивление потоку, проходящему через датчик. Попытки повысить чувствительность за счет увеличения размеров электродов и уменьшения 30Disadvantages! Such a sensor are low sensitivity and 25 large hydraulic resistance to flow through the sensor. Attempts to increase sensitivity by increasing the size of the electrodes and reducing 30

22

расстояния между ними приводят к снижению точности измерения из-за ухудшения динамических свойств датчика .the distances between them lead to a decrease in measurement accuracy due to the deterioration of the dynamic properties of the sensor.

Известен также проточный датчик плотности жидкости емкостного типа, содержащий корпус и плоский многоплаетинчатый конденсатор, выполненный в виде двух изолированных пакетов плоских пластин разной полярности, закрепленных в пазах корпуса [2] .Also known is a flow-through sensor of fluid density of a capacitive type, comprising a housing and a flat multiplattine capacitor made in the form of two insulated packages of flat plates of different polarity fixed in the slots of the housing [2].

Недостатками этой конструкции является недостаточная жесткость электродов, неравномерность электрического поля между обкладками конденсатора и малая удельная емкость.The disadvantages of this design is the lack of rigidity of the electrodes, the unevenness of the electric field between the capacitor plates and a small specific capacitance.

Наиболее близким по техническому решению является емкостной датчик, состоящий иа корпуса с крышкой, штуцеров входа и выхода исследуемого продукта, коаксиальных электродов и средств для их крепления, причем для центровки электродов применены вкладами из алюминия [3].The closest technical solution is a capacitive sensor consisting of a housing with a lid, fittings for entering and exiting the product under study, coaxial electrodes and means for fastening them, with aluminum contributions being used to center the electrodes [3].

Заземленные штифты и металлические вкладыши значительно нарушают равномерность электрического поля между электродами конденсатора иGrounded pins and metal liners significantly violate the uniformity of the electric field between the electrodes of the capacitor and

33

уменьшают'полезную площадь их, ввиду чего снижается точность измерений, а вместе с ней и чувствительность. Кроме этого, увеличение числа коаксиальных электродов в данной конструкции связано с увеличением количества выводов, что в свою очередь приводит к возрастанию паразитной емкости датчика. .reduce their useful area, which reduces the accuracy of measurements, and with it the sensitivity. In addition, the increase in the number of coaxial electrodes in this design is associated with an increase in the number of conclusions, which in turn leads to an increase in the parasitic capacitance of the sensor. .

К недостаткам известной конструкции можно отнести и сложность технического обслуживания при проведении профилактических работ.The disadvantages of the known design can be attributed to the complexity of maintenance during maintenance work.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности’'измерения электрофизических параметров различных жидких и газообразных сред в потоке. ' .The aim of the invention is to improve the sensitivity and accuracy’'measurement of the electrophysical parameters of various liquid and gaseous media in the stream. '.

Цель достигается тем, что в предлагаемом коаксиальном емкостном проточном датчике средство для закрепления коаксиальных электродов выполнено в виде двух соединенных между собой изоляционным стержнем крестообразных оснований, на которых жес*кО 'закреплены два пакета коаксиальных электродов разной полярност”, а образованный таким образом конденсатор укреплен в центре крышки датчика, снабженной направ- ; ляющей решеткой и коллектором, причем на -входе в датчик установлена 1 распределительная решетка.The goal is achieved by the means for fixing coaxial electrodes in the proposed coaxial capacitive flow-through sensor made in the form of two cross-shaped bases interconnected by an insulating rod, on which two packs of coaxial electrodes of different polarities are fixed on the center of the sensor cover, provided with a direction; grid and a collector, with 1 distribution grid installed at the sensor input.

Предлагаемое средство для крепления коаксиальных электродов позволяет максимально использовать полезную, площадь электродов,'не нарушая при этом равномерности поля ' в ме'Жэлектродном пространстве, значительно снизить паразитную ем- " 7^е$'ь~вЕЙ1Шьв”лде*^йка,' тай"'кёю’'ке- личество электродов почти не оказывает! влияния на величину паразитной емкости выводов. Применение в датчике рапределительной й направляющей решеток совместнос коллектором позволяет равномерно распределить поток в межэлектродных пространствах многопластинчатого конденсатора и исключает· возможность образования застойных-зон. Так как любой, емкостной 'датчик дает 'интегральную оценку элёктрофизййвбкгй’д......The proposed means for attaching the coaxial electrodes maximizes the utility area of the electrodes, 'without violating the uniformity of the field' in me'Zhelektrodnom space, greatly reduce the parasitic capacitance "7 ^ e $ 's ~ vEY1Shv" de l * ^ u p' Tai “kyuyu''k- the number of electrodes almost does not render! influence on the magnitude of the parasitic capacitance conclusions. The use of a grating jointly in the sensor of distribution guides together with a collector allows to evenly distribute the flow in the interelectrode spaces of the multi-plate capacitor and eliminates the possibility of the formation of stagnant zones. Since any capacitive 'sensor gives an integral assessment of the electrophysiivcbqgd'd ......

параметра, то неравномерность потока д"межэлектродных пространствах и наличие застойных зон могут вносить значительные погрешности в результату измерения, причем величина этой погрешности будет зависеть от скорости изменения параметров среды. Таким образом, предлагаемая конструк цйя мнбгопластинчатого коаксиального проточного датчика позволяет обеспечить повышение чувствительности и точности измерения электрофизических параметров различных жидких и газооб^Зных сред.parameter, the irregularity of the flow d "interelectrode spaces and the presence of stagnant zones can introduce significant errors in the measurement result, and the magnitude of this error will depend on the rate of change of the environment parameters. Thus, the proposed design of a multi-plate coaxial flow sensor allows to increase the sensitivity and accuracy of measurement electrophysical parameters of various liquid and gaseous media.

С целью создания удобств при проведении профилактических работ мно759941In order to create comfort when carrying out maintenance work

4four

....... гопластинчатый коаксиальный емкост-ной проточный датчик выполнен разборным........ The hooplate coaxial capacitive flow-through sensor is made collapsible.

На Фиг. 1 изображен многопластинчатый коаксиальный емкостной проточный датчик в разрезе; на фиг. 2 5 сечение А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a multi-plate coaxial capacitive flow sensor in section; in fig. 2 5 section aa in fig. one.

Датчик имеет корпус 1 с навинчивающейся на него крышкой 2. В центре ее на резьбе укреплено верхнее основание 3, на котором с по10 мощью пайки или сварки смонтирован 'Набор коаксиальных электродов 4, образующий пакет одной полярности.The sensor has a housing 1 with a lid 2 screwed onto it. In the center of it a top base 3 is fixed on the thread with a set of coaxial electrodes 4 forming a package of one polarity with soldering or welding power.

В кольцевые зазоры между электродами этого пакета вставлен другой пакетAnother packet is inserted into the annular gaps between the electrodes of this package.

15 коаксиальных электродов 5 обратной полярности, смонтированный так же, как й первый на нижнем основании 6, которое соединено с верхним основанием на резьбе изоляционным.15 coaxial electrodes 5 of reverse polarity, mounted in the same way as the first one on the lower base 6, which is connected to the upper base on an insulating thread.

20 стержнем 7, расположенным в центре, оснований. Соосность коаксиальных электродов при монтаже обеспечивается концентрическими канавками 8, сделанными в основаниях. Гёрмётич25 ность датчика оздается двумя прокладками 9,10. Длясоздания равномерностипотока в межэлектродных; ·· пространствах в Нижней части корпуба установленараспределительная решетка 11, укрепленная с помощью кольца 12, а на выходе датчика имеется направляющая решетка 13, выполненная в крышке, и коллектор 14, Датчик снабженштуцерами входа 15 и выхода 16 продукта. Электрическим выводом Для одного пакета электродов, служит сам корпус,а вывод 17 от другого пакета электродов проходит по центру датчика и изолирован от первого вывода’ изолятором 18.20 rod 7, located in the center of the grounds. The coaxiality of the coaxial electrodes during installation is provided by concentric grooves 8, made in the bases. The sensor is sealed by two shims 9,10. To create uniform flow in the interelectrode; ·· spaces in the lower part of the corpus installed distribution grid 11, reinforced with a ring 12, and at the output of the sensor has a guide grille 13, made in the lid, and the collector 14, The sensor is equipped with fittings inlet 15 and output 16 of the product. Electrical output For one package of electrodes, the case itself serves, and output 17 from another package of electrodes passes through the center of the sensor and is isolated from the first output ’by insulator 18.

40 ‘ На фиг. 2 показано сечение датчикаА-А, на котором' наглядно видна конструкция верхнего крестообразного основания 3. Конструктивно нижнее основание выполнено аналогич45 но верхнему.40 ‘In FIG. 2 shows the section of the sensor AA-A, on which the construction of the upper cruciform base 3 is clearly visible. Structurally, the lower base is made similar to 45 but the upper one.

Устройство работает следующим . образом. Вывод 17 й корпус 1 с помощью коаксиального кабеля подключают к измерителю диэлектрическойThe device works as follows. in a way. The output of the 17th case 1 is connected to a dielectric meter with the help of a coaxial cable.

50 проницаемости или проводимости. В общем · случае датчик может, быть подключен к мосту переменного тока § -метру или 2-метру. Исследуемый поток жидкости или газа из магист__ рального трубопровода через штуцер . 15 поступает в Корпус 1 датчика, а50 permeability or conductivity. In the general case, the sensor can be connected to an AC bridge with a §-meter or 2-meter. Investigated flow of liquid or gas from the main pipelines through the nozzle. 15 enters the body 1 of the sensor, and

затем через распределительную решетку 11 проходит в межэлектродные пространства, образованные пакетами коаксиальных электродов 4,5.then through the distribution grid 11 passes into the interelectrode spaces formed by packages of coaxial electrodes 4.5.

60 Далее поток проходит направляющую решетку 13, собирается в коллекторе 14 и через выходной штуцер 16'возвращается обратно в магистраль. Изменение электрофизических пара65 метров исследуемого или контролируν»460 Next, the flow passes through the guide grate 13, is collected in the collector 14 and is returned back to the main line through the outlet fitting 16 ′. Changes in the electrophysical parameters of the meters studied or controlled ν 4

759941759941

емого вещества, проходящего через датчик, таких как диэлектрическая проницаемость, удельная проводимость, тангенс угла диэлектрических потерь и т.п. вызывают изменение электрических параметров емкостного датчика, которые фиксируются измерительным прибором.the substance passing through the sensor, such as dielectric constant, conductivity, dielectric loss tangent, etc. cause a change in the electrical parameters of the capacitive sensor, which are fixed by the measuring device.

Применение данного датчика позволит повысить чувствительность измерений за счет наиболее полного использования полезной площади электродов, а также увеличить точность электрофизических измерений путем исключения неравномерности электрического поля между коаксиальными электродами, уменьшения паразитной емкости выводов датчика и выравнивания потока вещества, прб-" ходящего через датчик. ‘ . у-The use of this sensor will increase the sensitivity of measurements due to the most complete use of useful electrode area, as well as increase the accuracy of electrophysical measurements by eliminating the non-uniformity of the electric field between the coaxial electrodes, reducing the parasitic capacitance of the sensor terminals and leveling the flow of material that runs through the sensor. y-

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Емкостной проточный датчик, состоящий из корпуса с крышкой,штуцеров входа и выхода исследуемого продукта,Capacitive flow sensor consisting of a housing with a lid, fittings for inlet and outlet of the product under investigation, коаксиальных электродов и средств для их крепления, отличаюЧ ий ся тем,что,с целью повышения чувствительности и точности измерения ; . средство для крепления коаксиаль5 ных электродов выполнено в виде двух соединенных между собой изоляционным стержнем крестообразных. оснований, на которых жестко закреплены два пакета коаксиальныхcoaxial electrodes and means for their attachment, distinguished by the fact that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurement; . The means for fixing coaxial electrodes is made in the form of two cross-shaped interconnected by an insulating rod. bases on which two coaxial packages are rigidly fixed 10 электродов разной полярности, а образованный таким образом конденсатор укреплен в центре крышки датчика, снабженной направляющей решеткой и коллектором, причем на вхо_ де в датчик установлена распределнЛ? тельная решетка.There are 10 electrodes of different polarity, and the capacitor thus formed is fixed in the center of the sensor cover, fitted with a guide grid and a collector, with a distributor installed at the entrance to the sensor? telny lattice. " "
SU782632197A 1978-06-21 1978-06-21 Capacitive once-through sensor SU759941A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782632197A SU759941A1 (en) 1978-06-21 1978-06-21 Capacitive once-through sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782632197A SU759941A1 (en) 1978-06-21 1978-06-21 Capacitive once-through sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU759941A1 true SU759941A1 (en) 1980-08-30

Family

ID=20771633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782632197A SU759941A1 (en) 1978-06-21 1978-06-21 Capacitive once-through sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU759941A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100409004C (en) System for measuring phase fraction and phase interface in multiphase pipe flow by using monofilament capacitance probe
US5067345A (en) Method and apparatus for measuring and calculating bulk water in crude oil or bulk water in steam
EP0160673B1 (en) An apparatus for the measurement of the fraction of gas in a two-component fluid flow comprising a liquid and a gas in mixture
US2737592A (en) Density responsive apparatus
CN109708564B (en) Gas-liquid/oil-gas-water multiphase flow liquid film thickness distributed conductivity measurement method
CN202974385U (en) Capacitance liquid level transmitter
US2800628A (en) Dual testing capacitor
CN100434906C (en) Electrical conductance probe measurement system for real-time measurement of phase content and phase interface in multiple-phase pipe flow system
SU759941A1 (en) Capacitive once-through sensor
US3732159A (en) Flow-through chamber for analysis of continuously flowing sample solution
US3559048A (en) Shielded in-line electrical measuring cell
US2664011A (en) Liquid density measuring equipment
JP2784747B2 (en) Water level measuring method and apparatus using condenser
CN102928050A (en) Multi-section admittance liquid level interfacial measuring instrument without unmeasurable area
CN103868567A (en) Capacitance liquid level transmitter
SU972378A1 (en) Capacitive pickup
JPH11248516A (en) Capacitive level measuring apparatus
KR920003538B1 (en) Liquid capacitive unit detecting cell
SU798576A1 (en) Multichannel capacitive through-type sensor
RU2801067C1 (en) Oil humidity sensor
SU548798A1 (en) Capacitive primary converter
RU1789863C (en) Device for measuring discharge of dielectric liquids
JPH0961222A (en) Capacitor type continuous water-level measuring method and device
SU1030715A1 (en) Capacitive flow-through type pickup
SU629484A1 (en) Conductometer sensor