Датчик определения концентрации газа в газожидкостном потоке

. вые двухфазные течения, И.: Энергия1974, с.368,Патент СЫ Е 4 О 82994, кл. 324-30уб к. 1979,М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ШНРЬПЪЙ ОПИСАН И АВТОИЯОМУ Сии 801037762(54) (57) ДАТЧИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗА В ГАЗОЖИДКОСТНОИ ПОТОКЕ,содержащий цилиндрический канал сразмещенными в нем измерительнымиэлектродаюь, компенсационные электроды, о т л, и ч а ю щ н й с я тем,что, с целью повышения точности определения, компенсационные электродыразмещены в канале, один электродрасположен на его стенке, а другой "концентрично первому и выполнен в виде термоэлемента.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении концентрации паровой фазы, истинного паросодержания двухфазной смеси в парогенерирующих каналах различных энергетических установок.Известно устройство для определения концентрации паровой фазы двух 10 фазной смеси, основанное на пропускании пучка -лучей от источника и Фиксации ослабления интенсивности-лу-, чей после прохождения измеряемой среды, состоящее обычно иэ источника -излучения, блоков-коллиматоров, ус 15 тановленных на платформе, которая может перемещаться в различных направлениях, фотоумножителя, Фиксирующего ослабленный пучок лучей и т.д.Недостатки устройства:ослабление ;-излучения происходит не только за счет прохождения измеряемой среды, но и металла конструкции установки, что затрудняет выделение сигнала и делает невозможным проведение измерения в локальных объемах, в частности в отдельных ячейках пучков стержней;при прохождении пучка через измерительную среду и металл конструкции З 0 происходит значительное ослабление сигнала, в связи с этим точность измерений ограничена;для получения представительных данных необходимо проводить отсчеты З 5 в течение длительного времени, поэтому эти устройства непригодны для замеров концентрации паровой фазы, измеряющейся во времени (в нестационарных условиях). 40Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является датчик для измерения концентрации паровой фазы двухфазной среды, содержащий цилиндрический ка нал с размещенными в нем измеритель-. ными электродами, компенсационные электроды.Датчик обладает следующими недостатками. 50Носкольку компенсационные электроды расположены в отдельном объеме, невозможно полностью создать в этом объеме жидкую фазу, имеющую те же свойства, что и в измерительном объе ме, и, следовательно, точно скомпен.сировать сигнал, соответствующий жидкой фазе двухфазного потока. Этот факт имеет решающее значение при измерении концентрации паровой фазы в нестационарных условиях. В этом случае возможны непрерывные изменения давления, температуры, плотности двухфазной среды, и, следовательно, и плотности жидкой фазы. Темп и характер изменения этих параметров заранее.не известны. В таких случаях определение концентрации паровой фа" зы будет производиться с большой погрешностью.Из"за пространственной разнесенности измерительных и компенсационных электродов и необходимости создания дополнительного объема с жидкой фазой, измерение концентрации паровой фазы в локальных объемах, например в каналах ядерных реакторов, затруднено.Целью изобретения является повышение точности определения концентрации паровой фазы двухфазной среды. Указанная цель достигается тем, что в датчике, содержащем цилиндрический канал с размещенными в нем измерительными электродами, компенсационные электроды, компенсационные электроды размещены в канале, один электрод расположен на его стенке, а другой - концентрично первому и выполнен в виде термоэлемента.На чертеже изображен предлагаемый датчик, разрез.Датчик состоит из корпуса 1, выполненного иэ электроизоляционного материала (поранит) и осуществляющего электрическую изоляцию электродов от стенки канала 2, по которому проходит двухфазная среда 3, измерительных электродов 4, установлен" ных внутри корпуса 1, и дополнительно установленных компенсационных электродов 5 и 6.Электрод 6 расположен концентрично относительно канала 2 и составляет с корпусом 1, в котором установлен второй компенсационный электрод 5, микрообъем, в котором проходит измеряемая двухфазная среда 3. Один из компенсационных электродов, например 6 выполнен из разнородных материалов, составляющих термоэлектрическую пару, например ЯЬ-В.Датчик работает следующим образом. Двухфазная среда поступает в канал 2,проходит через измерительные электроды 4 и микрообъем, составленный ком-.1037762 Корректор ЕфСирохман Тираж 778ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Заказ 19801 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 пенсационными электродами 5 и 6,при этом на измерительные электроды.подается напряжение с частотой 230 кгц. К компенсационным электродамдпя измерения сигнала, соответствующего жидкой фазе двухфазного потокаподводится то же напряжение, что и кизмерительным электродам. Для получения жидкой фазы в мнкрообъеме междукомпенсационными электродами к элект Ороду 6, выполненному в виде термоэлектрической пары ЯЬ-Вд подводитсянапряжение от источника питания, при-.чем проводник с меньшим значениемкоэффициента Пельтье присоединен в 15схеме питания к положительному залиму. В этом случае в термоэлектрическом спае (электрод 6) поглощаетсятепло и двухфазная смесь, проРедактор О,Кузнецова Техред И.Попович ходящая через микрообъем, охлаждается до температуры фазового.перехода. Измерение температуры жидкой фазы осуществляется при помощитермоспая (электрод 6), работающегокак термопара. При прокождении двухфазной среды в термоспае поглощается тепло, в микрообъеме мезду электродами 5 и 6 образуется жидкая фаза.При помощи компенсационных знектродов 5 и 6 происходит измерение злект.ропроводностн жидкой фазы, выделениеиз общего сигнаяа, сигнала, соответ-ствующего электрическому сопротивлению паровой фазы, и определение концентрации паровой фазы. Горячий спайтермоэлектрической пары расположенснаружи канала и охлаждается проточной водой.