SU974237A1 - Емкостный датчик - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использо.вано дл  измерени  параметров дисперсных материалов, например массовой концентрации аэрозолей, которые образуютс  при пневматическом транспорте сыпучих и порошкообразных материалов по трубопроводам.

Известны датчики контрол  массовой концентрации аэрозолей, в которых электроды укреплены с нарухшой стороны диэлектрических втулок 1.

Однако известные датчики недостаточно точны в измерении.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  датчик, содержащий потенциальные и нулевые электроды, укрепленные на втулке из диэлектрического материала, размещенные в металлическом экране и образующие рабочий конденсатор 2.

Исключение температурной погрешности достигаетс  выбором материалов.. Одна« о требование малых потерь и

стабильности электрических свойств диэлектрика приводит к необходимости использовани  материалов с высоким температурным коэффициентом расширени  (например, фторопласт). При этом основна  составл юща  температурной погрешности св зана с изменением размеров диэлектрической втулки.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности путем компенсации

10 вли ни  изменени  геометрических параметров диэлектрической втулки при изменении температуры датчика.

Цель достигаетс  тем, что датчик снабмен компенсационным электродом,

15 выполненным в виде пластины, установленной на креп щем кольце из материала втулки, расположенной поверх потенциальных и нулевых электродов дат2Q чика и размещенной таким образом, что между пластиной и одним из потенциальных электродов образуетс  конденсатор сравнени  с диэлектриком из тела креп щего кольца, который включа397 . етс  в смежное с рабочим конденсатором плечо моста, причем отношение 1площздей компенсационного и потенциального электродов составл ет не менее 0,01 при отношении толщины креп щего кольца к наружному диаметру втул ки не более 2, Датчик представл ет собой диэлектрическую втулку 1, на которой укреплены потенциальные электроды 2 и нулевые электроды 3. Потенциальные и нулевые электроды представл ют собой цилиндрическую поверхность, разделенную зазорами, пересекающими эту поЕзерхность по винтовой линии. Нулевые элект- : роды выведены под кольцевые ограничители краевого эффекта k, Электроды датчика креп тс  на втул ке с помощью креп щих колец 5 и 6. Эти кольца выполнены из того же материала , что и втулка. В одном из колец (6 ) выполнен паз 7 дл  установки компенсационного электрода в виде пластины, (омпенсационный электрод 8 расположен над одним из потенциальных электродов и образует с ним конденсатор сравнени . Диэлектриком этого конденсатора тело креп щего кольца 6. Диэлектрик заполн ет конденсатор сравнени  на 100. f(oндeнcaтop сравнени  и рабочий конденсатор, через который перемещаетс  диспергированный материал, включены так, что образуют смежные плечи моста. Соотношение их начальных емкостей определ ет соотношение двух других плеч моста. При пустом трубопроводе сигнал на выходе моста равен нулю. Условием исключени  температурной погрешности  вл етс  синфазное измене ние емкостей компенсационного и рабочего конденсаторов при изменении тем пературы датчика. Установлено, что при изменении температуры превалирующим фактором, вли ющим на точность измерени ,  вл етс  эффект изменени  диаметра втулки. При нагреве датчика расшир ющие усили  во фторопласте привод т к значительному уменьшению емкости рабочего конденсатора за счет увеличени  зазоров между электродами. Растирение материала электродов не компен сирует полностью температурного изме нени  емкости рабочего конденсатора. Одновременно происходит уменьшение емкости конденсатора сравнени  из-за увеличени  рассто ни  между электродом сравнени  О и потенциальным электродом. При уменьшении температуры происходит одновременное увеличение емкостей рабочего конденсатора и конденсатора сравнени . Отношение плсицадей компенсационного и потенциального электродов составл ет , не менее 0,01 при отношении толщины креп щего кольца 6 к наружному ДИаметру втулки 1 не более 2 в зависимости от температурного коэффициента диэлектрической проницаемости втулки 1. Сиедение электрода сравнени , установленного в креп щем кольце из ма .териала втулки, позвол ет снизить not грешность преобразовани  массовой концентрации аэрозоли в емкость при изменении температуры датчика от до бП°С не менее, чем в | раза. Это .значительно расшир ет возможности ис юльзовани  емкостных датчиков конт-, рол  параметров измельченных материалов , в частности массовой-концентрации аэрозолей, при их перемещении по трубопроводам в услови х производ1ства , формула изобретени  Емкостный датчик, содержащий потенциальные и нулевые электроды, укрепленные на втулке из диэлектрического материала, размещенные в металлическом экране и образующие рабочий конденсатор, о т::л ичающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений путем компенсации вли ни  изменени  геометрических параметров  иэлектрической отулки при изменении температуры датчика, он снабжен компенсационным электродо, выполненным в виде пластины, установленной на кре ,п щем кольце из материала втулки, расположенной поверх потенциальных И нулевых электродов датчика и размещенной таким образом, что пластина и один из потенциальных электродов образуют конденсатор сравнени , причем отношение площадей компенсационного и потенциального электродов составл ет не менее 0,01 при отношен толщины креп щего кольца диаметру втулки не более Источники информ прин тые во внимание при к наружному 2. ации, экспертизе ,6 1,Авторскоесвидетельство СССР № i«9B5+i, )ш. Г,01 N 27/22, 1973. 2,Авторскоесвидетельство СССР f 5233«П, кл. Г.01 N 27/22, 197 (прототип).

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Емкостный датчик, содержащий потенциальные и нулевые электроды, укрепленные на втулке из диэлектрического материала, размещенные в металлическом экране и образующие рабочий конденсатор, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем компенсации влияния изменения геометрических параметров !диэлектрической втулки при изменении температуры датчика, он снабжен компенсационным электродов, выполненным в виде пластины, установленной на кре,пящем кольце из материала втулки, расположенной поверх потенциальных и нулевых электродов датчика и размещенной таким образом, что пластина и один из потенциальных электродов ' образуют конденсатор сравнения, причем отношение площадей компенсационного и потенциального электродов составляет не менее 0,01 при отношен

   5 974237 . 6 толщины крепящего кольца к наружному 1. Авторское свидетельство СССР диаметру втулки не более 2. W 498544, кл. G 01 N 27/22, 1973.
2. 2. Авторское свидетельство СССР