SU857841A1

SU857841A1 - Device for determination of emulsion water content in electric liquid flow

Info

Publication number: SU857841A1
Application number: SU792831464A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Кугаевский; Анатолий Бертусович Лукашенок
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им. Ленинского Комсомола
Priority date: 1979-10-15
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1981-08-23

Description

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения концентрации растворов диэлектрической жидкости и может быть использовано, например, в аппаратуре 5 контроля.The invention relates to measuring technique, is intended to determine the concentration of dielectric fluid solutions and can be used, for example, in control equipment 5.

Известно устройство для определения содержания эмульсионной воды [1} .A device for determining the content of emulsion water [1}.

Однако это устройство обладает низкой точностью измерения, так как · в процессе сравнения диэлектрических проницаемостей контролируемой и обезвоженной жидкости участвует лишь малая часть содержащейся в контролируемой жидкости воды, а боль- 15 шая ее часть в нем не участвует.Кроме того, указанному устройству присуща также низкая эффективность работы используемого электростатического сепаратора с радиально-неоднородным 20 электрическим полем, которая обусловлена чрезвычайно малым зарядом (или его полным отсутствием) капель эмульсионной воды, что приводит к непол-’ ной ее сепарации и негативно отража- 25 ется на результатах измерения.However, this device has low measurement accuracy, since · only a small part of the water contained in the controlled liquid is involved in the process of comparing the dielectric constants of the controlled and dehydrated liquids, and most of it is not involved in it. In addition, the indicated device is also characterized by low the efficiency of the used electrostatic separator with a radially inhomogeneous 20 electric field, which is due to the extremely small charge (or its complete absence) of droplets emulsion water, which leads to incomplete 'hydrochloric its separation and the reflecting negatively on 25 etsya measurement results.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения содержания эмульсионной воды в потоке диэлектрической жидкости, содержащее 30 корпус,на входе которого установлен электростатический сепаратор, элементы которого подключены к источнику высоковольтного напряжения, а на выходе -_асистема электродов Г2].Closest to the proposed is a device for determining the content of emulsion water in the flow of a dielectric fluid, containing 30 housing, at the entrance of which an electrostatic separator is installed, the elements of which are connected to a high-voltage voltage source, and the output is _a system of electrodes G2].

Недостатком известного устройства является то, 'что в измерительном процессе активно участвует не вся присутствующая в контролируемом потоке вода, находящаяся в измерительном пространстве, поскольку соответствующие измерения содержания эмульсионной. воды ведутся здесь лишь в одном из многих слоев обводненного диэлектрика. Расслоить же этот поток в измерительном пространстве предполо жительно только на дйа слоя практически невозможно по техническим причинам, причем это резко снизило бы и так невысокую точность измерения за счет увеличения расстояния между его пластинчатыми электродами.A disadvantage of the known device is that not all the water present in the controlled flow in the measurement space is actively involved in the measurement process, since the corresponding measurements are made of the emulsion content. water is conducted here only in one of the many layers of the watered dielectric. Separating this stream in the measuring space is presumably only by the quartz layer practically impossible for technical reasons, and this would sharply reduce the already low measurement accuracy due to an increase in the distance between its plate electrodes.

Перечисленные недостатки известных устройств имеют принципиально негативное значение при контроле обводненности авиационных топлив, так как в них допустимая норма присутствующей воды чрезвычайно мала - порядка тысячных долей процента.The listed disadvantages of the known devices are fundamentally negative in controlling the water cut of aviation fuels, since the permissible rate of water present in them is extremely small - on the order of thousandths of a percent.

Цель изобретения - повышение точности измерения. ,The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement. ,

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, электростатический сепаратор на входе, элементы которого подключены к источнику высоковольтного на- 5 пряжения,и дйэлектрометрическую систему электродов на выходе, электростатический сепаратор выполнен в виде двух . электродов эллипсоидального профиля, расположенных напротив друг друга в 1® центре корпуса,между которыми расположены два дополнительных плоскопараллельных электрода диэлькометрической системы.This goal is achieved by the fact that in the device containing the housing, an electrostatic separator at the input, the elements of which are connected to a source of high voltage 5, and a dielectric system of electrodes at the output, the electrostatic separator is made in the form of two. electrodes of an ellipsoidal profile located opposite each other in the 1® center of the housing, between which two additional plane-parallel electrodes of the dielcometric system are located.

На фиг. 1-изображена принципиаль- 15 ная схема устройства; на фиг. 2 - изо метрическая проекция.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a device 15; in FIG. 2 is an isometric view.

Устройство определения содержания эмульсионной воды в потоке диэлектрической жидкости содержит корпус 1, например, цилиндрической формы, электростатический сепаратор на входе в· виде двух электродов 2 и 3 эллипсоидального профиля, расположенных напротив друг друга в центре корпуса,, между которыми расположены два плоскопараллельных электрода 4 диэлькометрической системы, и в этой же зоне имеются еще два плоскопараллельных электрода 5 диэлькометрической системы. Электроды 2 и 3 подключены к разным полюсам источника постоянного на пряжения и являются элементами электростатического сепаратора. Диэлькометрическая система пар электродов ~ 4 и 5 включается в'соответствующую ^5 электроизмерительную схему.A device for determining the content of emulsion water in a dielectric fluid stream contains a housing 1, for example, of a cylindrical shape, an electrostatic separator at the inlet in the form of two electrodes 2 and 3 of an ellipsoidal profile located opposite each other in the center of the housing, between which there are two plane-parallel electrodes 4 of the dielectric systems, and in the same zone there are two more plane-parallel electrodes 5 of the dielcometric system. Electrodes 2 and 3 are connected to different poles of a constant voltage source and are elements of an electrostatic separator. The dielcometric system of pairs of electrodes ~ 4 and 5 is included in the electrical measuring circuit corresponding to ^ 5.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Контролируемый поток диэлектри- . чёской жидкости, например, авиационного топлива, содержащего эмульсионную воду, пропускают через внутреннюю часть корпуса 1 устройства (направление потока указано стрелками на фиг. 2). Посредством находящихся на 45 входе электродов 2 и 3 создается электрическое поле, обладающее большим градиентом напряженности, что достигается эллипсоидальным их профилем. При этом максимальная напряжен- 50 устройства (вне области между электродами 2 и 3) в это время находится обезвоженная среда - эталонное авиационное топливо, причем эта область примерно в 25-50 раз (данное соотно-. шение признано наиболее целесообразным для существующих авиационных топливных магистралей с точки зрения достижения оптимальной точности контроля обводненности авиационных топлив) превышает область с обводненной средой.Controlled flow of dielectric. A clean liquid, for example, aviation fuel containing emulsion water, is passed through the inside of the device body 1 (the flow direction is indicated by arrows in Fig. 2). By means of the electrodes 2 and 3 located at the 45th input, an electric field is created with a large tension gradient, which is achieved by their ellipsoidal profile. In this case, the maximum voltage is 50 devices (outside the area between electrodes 2 and 3) at this time there is a dehydrated medium - reference aviation fuel, and this area is about 25-50 times (this ratio is recognized as the most suitable for existing aviation fuel lines from the point of view of achieving optimal accuracy of control of water cut of aviation fuels) exceeds the area with a watered environment.

Измерение диэлектрических проницаемостей сред обеих частей’контролируемого потока авиационного топлива осуществляется двумя парами плоско.параллельных электродов 4 и 5. При этом одна из них (4) располагается в конце области максимальной напряженности электрического поля между электродами 2 и 3, т.е. ее между·; обкладочное пространство охватывает обводненную до максимума среду, а другая (5) помещается в любое место оставшейся части объема корпуса на выходе с обезвоженной средой. Величина разности емкостей С₄ и пар плоскопараллельных электродов,определяемых значениями диэлектрических проницаемостей их междуэлектродных сред, оценивается соответствующей электроизмерительной схемой и характеризует содержание эмульсионной воды в контролируемом потоке жидкости.The dielectric permittivity of the media of both parts of the controlled flow of aviation fuel is measured by two pairs of plane-parallel electrodes 4 and 5. In this case, one of them (4) is located at the end of the region of maximum electric field strength between electrodes 2 and 3, i.e. her between ·; the enclosing space covers the medium watered to the maximum, and the other (5) is placed in any place of the remaining part of the body volume at the outlet with the dehydrated medium. The difference between the capacitances C ₄ and pairs of plane-parallel electrodes, determined by the values of the dielectric constants of their interelectrode media, is estimated by the corresponding electrical measuring circuit and characterizes the content of emulsion water in a controlled fluid flow.

Предлагаемое устройство, в отличие от известных, обладает более высокой точностью измерения, так как диэлектрическая проницаемость обезвоженной диэлектрической жидкости сравнивается с диэлектрической проницаемостью этой же жидкости не просто с повышенным содержанием воды, а с максимально возможной присутствующей ее концентрации, что достигается созданием электрического поля специфической направленности.The proposed device, in contrast to the known ones, has a higher measurement accuracy, since the dielectric constant of the dehydrated dielectric liquid is compared with the dielectric constant of the same liquid not just with a high water content, but with its highest possible concentration, which is achieved by creating an electric field of a specific orientation .

Claims

1.Eme F. Dielectric measurements. M., Himi, 1967, p. 47

2. USSR author's certificate for application number 2694388, cl. G 01 N 27/22

05/25/79 (prototype).