Емкостной датчик

О П И С А Н И Е Он 523340ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.07.76, Бюллетень28Дата опубликования описания 11.08.7 б 1) М. Кл.з б 01 Х 27 Государственныи комите Совета Министре по делам нзобр(54) ЕМКОСТНО Т шенин точэ ородного бъеме датИзобретение относится к области измерительной техники, а в частности к диэлькометрическим измерениям. Оно может быть использовано для измерения параметров двухфазных промышленных потоков, которые образуются при пневмо- нли гидротраспорте сыпучих материалов, в частности, для контроля весовой концентрации твердого компонента в потоках аэрозолей для определения химического состава материала и свойств тетерогенных систем, расхода сыпучих материалов ит. п.Известны решения технической задачи, направленные на улучшение однородности поля в конденсаторных датчиках, Такие конденсаторы представляют собой трехэлектродные системы, работающие в специальных измерительных цепях. Однако они не обладают достаточной точностью.Ближайшим к предлагаемому техническим решением является емкостной датчик устройства для контроля движения сыпучих материалов в закрытых трубопроводах.Основным недостатком такого датчика является то, что напряженность электрического поля в рабочем объеме датчика убывает к центру трубопровода, а согласно общеизвестной теории основная масса измельченного материала в пылевоздушном потоке сосредоточенна в центральной части сечения трубопровода. Таким образом, большая часть транспортируемого материала находится в зоне ослабленного поля, В центре трубопровода большего сечения электрическое поле отсутствует,Регулировка глубивы проникновения электрического поля за счет перемещения одной из пластин конденсатора не изменяет существенно характера измененя интенсивности электрического поля в поперечном сечснин, О хотя несколько сдвигает его к центру. Полеостается неоднородным, при этом с увеличением диаметра неоднородность электрического поля проявляется сильнее. Увелпчение расстояния между пластинами приводит к уменьшению начальной емкости датчика и и ослаблению его чувствительности.Цель изобретения состоит в позыности измерений путем создания оэлектрического поля в рабочем о0 чика.Поставленная цель достигается тем, что взазорах между потенциальнымн электродами расположен нулевой электрод, воспроизводящий по конфигурации изменение зазора по 25 высоте датчика, причем отношение шириныпотенциальных и нулевых электродов находится в интервале от /з до 1.Основные элементы датчика и их взаимноерасположение показаны на фиг. 1 и 2, где ЗО 1, 2 - потенциальные электроды, 3 - нуле523340 Составитель А. Платовактор Н. Коляда Техред А, Камышиикова Корректор Л. Деиискина ПодписноеР каз 1573/8ЦНИИ Изд.1490 осу арственного к по делам изобр 3035, Москва, )КТираж 1029омнтета Совета Министроветеннй и открытий5, Рабанская наб., д. 4/5 цография, пр. Сапунова,вой электрод, 4 -- диэлектрический труоопровод, 5 - экран.Устройство работает следующим образом.При включении датчика в мостовую измерительную цепь электрод 1 является высокопотенциальным, электрод 2 - низкопотенциальным, Благодаря близости потенциалов низкопотенциального и нулевого электрода 3, электрическое поле по поперечному сечению диэлектрического трубопровода 4 выравнивается. При установлении определенного соотношения между шириной. нулевых и потенциальных электродов (например, /з) поле в сечении диэлектрического трубопровода практически однородно. Поворотом ноля по винтовому закону по длине датчика достигается окончательное сглаживание неоднородностей в полном объеме датчика. Таким образом, обеспечивается однородность и равномерность поля внутри рабочего объема датчика, что повышает точность преобразования измеряемого параметра в емкость.Поперечное сечение нулевого электрода может иметь различную форму (часть кольца, прямоугольник, круг и др.). Нулевой электрод может выполняться прилегающим к поверхности диэлектрической трубы или отделя 1 ься от нее зазором,Влияние краевого эффекта исключается конструкцией нулевого электрода, противоположные торцы которого выполнены в виде,колец. Торцовые части нулевых электродов расположены на повсрхности трубопровода и охватывают,с двух сторон рабочий объем емкостного датчика,Описанный датчик представляет собой трех- электродную систему, которая при включении в специальную измерительную цепь (например, мост с тесно связанными индуктивными плечами) обеспечивает также помехоустойчивость и стабильность раооты прибора в цеФормула изобретенияЕмкостной датчик, содержащий мсталлический экран, в котором размещены потенциальные электроды, выполненные в виде равных по площади частей цилиндрических по.верхностсй, разделенных зазорами одинаковой ширины, каждый из которых псресекает эту поверхность по винтовой линии таким образом, что ширина зазоров постоянна, о тл ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем создания однород.ного электричеокого поля в рабочем объеме датчика, в каждом из зазоров между потен циальными электродами расположен нулевойэлектрод, воспроизводящий по конфигурации изменение зазора по высоте датчика, причем отношение ширины потенциальных и нулевых электродов составляет /, - 1,15