Claims (1)
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при измерении сплошности пото различных жидкостей: неагрессивных, агрессивных, высоко- и низкотемпературных . Известен емкостный датчик сплошности , содержащий электроды, размещенные в основании, и обладающий пов шенной точностью за счет использовани в качестве чувствительного элемента плоскопараллельных электродcxst Однако при измерении сплошности сред, движущихс с большой скоростью точность такого датчика снижаетс , так как за счет значительных размеро электродов в поток внос тс возмущени , измен юпще его структуру. Наиболее близким к изобретению вл етс емкостный датчик, содержащий электроды, выполнен11ые в виде нат нутых проволок, размещенных в ос новании. Такое выполнение электродо снижает гидравлическое сопротивлени потоку и его искажени , что способствует повьшению точности измерени сплошности 12. Однако известный датчик характеризуетс недостаточной точностью измерений при изменедши температуры из мер емой среды, а также недостаточной надежностью особенно при измерении сплошности низкотемпературных сред. Цель изобретени - повьш1ение точности и надежности измерений. Указанна цель достигаетс тем, что в емкостном датчике сплошности, содержащем электроды, размещенные в основании, электроды выполнены в виде обечаек с вмонтированной в них металлической сеткой перпендикул рно оси датчика и со смещением по его оси, а чейки сеток также смещены относительно друг друга на половину их шага. Повышение точности измерени достигаетс за счет того, что чейки сеток дел т всю площадь рабочего сечени на р д контролируемых участков, чувствительность которых практически одинакова, а повышение надежности - за счет того, что сетка обладает достаточными пружин щими свойствами ввиду переплетени составл ющих ее проволок.Вследствие этого сетка не получает прослаблени при возникновении температурных деформаций, что также повышает надежность датчика и способствует повьшению точности измерений . Смещение сеток по оси датчика предотвращает замыкание электродов а смещение чеек сеток на половину их шага позвол ет получить наиболее высокую чувствительность датчика. На фиг. 1 представлена конструкци предлагаемого датчика; на фиг. 2 участок сеток двух электродов. В основании 1 с помощью изол торо 2, 3 и 4 и крепежного кольца проставки 5 закреплень обечайки 6 и 7 которые совместно с вмонтированными в них металлическими сетками 8 и 9 образуют электроды с выводными проводниками 10 и 11. Сетки 8 и 9 располагаютс перпендикул рно оси датчика с некоторым смещением друг относительно друга в направлении его оси. Это смещение выполн етс минимальным, предотвращающим замыкание обечаек 6 и 7 и сеток 8 и 9. Сетки 8 и 9 имеют чейки с шагом t, которые смещены друг относительно друга на половину шага t/2 в двух направлени х. При зтом вс площадь рабочего сечени датчика делитс на контролируемые участки площадью не более 1/4 площади чейки. Дл получени достаточной чувствительности датчика и точности измерений площадь чеек сеток целесообразно выбирать равной 0,08-0,12 от площади рабочего сечени датчика. При этсм площадь каждого контролируемого участка составл ет не более 0,02-0,04 от площади рабочего сечени датчика. Так как разрешающа способность датчи ка определ етс чувствительностью каж дого контролируемого участка, то погрешность измерени сплошности при это составл ет не бсшее 2-4%. Датчик работает следукщим образом. На ка дцом контролируемом участке со сторонами t/2 между проволоками сеток 8 и 9 образуетс электрическа емкость, котора складываетс в общую межэлектродную е14кость С. При заполнении полости датчика измер емой средой с диэлектрической проницаемостью 6 межэлектродна емкость измен етс до значени ес .При изменении сплошности потока, проход щего через датчик, измен етс эффек- тивна диэлектрическа проницаемость среды между проволоками чеек сеток 8 и 9. Это вызывает изменение емкости между электродами, которое преобразовываетс в электрический сигнал вторичной аппаратурой. Предлагаемый датчик позвол ет проводить измерени сплощности с погрешностью менее 5%, в то врем как известные датчики выполн ют эти измерени с погрешностью 5-10%. За счет применени сеток предотвращаютс остаточные температуршле деформации электродов, что позвол ет проводить измерени сплошности высоко-- и низкотемпературных сред. Использование электродов в виде обечаек с сетками упрощает и удешевл ет конструкцию датчика, а также сокращает его продольный размер и массу, что благопри тно сказываетс при эксплуатации. Расположение сеток перпендекул рно оси предлагаемого датчика с незначительным смещением по его оси позвол ет измер ть мгновенные значени скорости сплошности в рабочем сече11ии датчика практически без искажени структуры потока. Формула изобретени Емкостный датчик сплсипности, содержащий электроды, выполненные в виде нат нутых проволок и размещенные в основании, отличающийс тем, что, с цепью повышени точности и надежности измерений, электроды выполнены в виде обечаек с вмонтированной в ник металлической сеткой перпендикул рно оси датчика и со смещением по оси датчика, а чейки сеток также смещены относительно друг друга на половину их шага. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 273489, кл.С 01 N 27/22, 1970. 2,Авторское свидетельство СССР 594449, кл.а 01 N 27/22, 1976 (прототип ).The invention relates to a measuring technique and can be used in measuring the continuity of the flow of various liquids: non-aggressive, aggressive, high-and low-temperature. The capacitive integrity sensor is known, which contains electrodes placed at the base and has increased accuracy due to the use of plane-parallel electrodes cxst as a sensitive element. However, when measuring the continuity of media moving at high speed, the accuracy of such a sensor decreases because of the significant size of the electrodes into the flow perturbations are introduced by changing its structure. Closest to the invention is a capacitive sensor containing electrodes made in the form of tensioned wires placed in the base. Such an embodiment of the electrode reduces the hydraulic resistance to flow and its distortion, which contributes to an increase in the accuracy of measurement of continuity 12. However, a known sensor is characterized by insufficient measurement accuracy when the temperature of the measured medium changes, and also insufficient reliability, especially when measuring the continuity of low-temperature environments. The purpose of the invention is to increase the accuracy and reliability of measurements. This goal is achieved by the fact that in a capacitive continuity sensor containing electrodes placed at the base, the electrodes are made in the form of shells with a metal grid mounted in them perpendicular to the sensor axis and offset along its axis, and the grid cells are also offset from each other by half their step. An increase in the measurement accuracy is achieved due to the fact that grid cells divide the entire area of the working section into a number of monitored areas, the sensitivity of which is almost the same, and reliability increases due to the fact that the grid has sufficient spring properties due to the interlacing of its component wires. As a result, the grid does not get weaker when thermal distortions occur, which also increases the reliability of the sensor and contributes to an increase in measurement accuracy. The displacement of the grids along the sensor axis prevents the electrodes from closing, and the displacement of the grid cells by half their pitch yields the highest sensitivity of the sensor. FIG. 1 shows the structure of the proposed sensor; in fig. 2 plot grids of two electrodes. In base 1, with the help of isolators toro 2, 3 and 4 and fastener rings, the spacers 5 fix the shells 6 and 7 which, together with the metal grids 8 and 9 mounted in them, form electrodes with lead conductors 10 and 11. The grids 8 and 9 are perpendicular to the axis sensor with a certain offset relative to each other in the direction of its axis. This displacement is performed minimally, preventing closures of the shells 6 and 7 and grids 8 and 9. Grids 8 and 9 have cells with a pitch t, which are offset from each other by half the pitch t / 2 in two directions. In this case, the total area of the working section of the sensor is divided into controlled areas of no more than 1/4 of the cell area. To obtain sufficient sensitivity of the sensor and measurement accuracy, the area of the grid cells should be chosen equal to 0.08-0.12 of the area of the working section of the sensor. With ecm, the area of each monitored area is no more than 0.02-0.04 of the area of the working section of the sensor. Since the resolution of the sensor is determined by the sensitivity of each monitored area, the measurement error of the continuity with this is not more than 2-4%. The sensor works as follows. On a cable controlled area with sides t / 2 between the wires of grids 8 and 9, an electrical capacitance is formed, which folds into a common interelectrode capacitance C. When the sensor cavity is filled with a measuring medium with a dielectric constant 6, the interelectrode capacitance changes to ec. the flux passing through the sensor changes the effective dielectric constant of the medium between the wires of the cells of the grids 8 and 9. This causes a change in the capacitance between the electrodes, which is converted into Electrical signal by secondary equipment. The proposed sensor allows measurements of the flatness with an error of less than 5%, while the known sensors perform these measurements with an error of 5-10%. Through the use of grids, residual temperatures beyond the deformation of the electrodes are prevented, which makes it possible to measure the continuity of high-temperature and low-temperature media. Using electrodes in the form of shells with grids simplifies and reduces the cost of the sensor design, and also reduces its longitudinal size and weight, which is beneficial for operation. The location of the grids perpendicular to the axis of the proposed sensor with a slight displacement along its axis makes it possible to measure instantaneous values of the velocity of continuity in the working section of the sensor with virtually no distortion of the flow structure. Claims of capacitance sensor containing electrodes made in the form of tensioned wires and placed in the base, characterized in that, with a circuit for improving the accuracy and reliability of measurements, the electrodes are made in the form of shells with a metal grid mounted in a nickname perpendicular to the sensor axis and with displacement along the axis of the sensor, and the grid cells are also shifted relative to each other by half their pitch. Sources of information taken into account in the examination of 1, USSR Copyright Certificate 273489, c. 01 N 27/22, 1970. 2, USSR Copyright Certificate 594449, c. 01 N 27/22, 1976 (prototype).
. 2. 2