Датчик определения концентрации газа в газожидкостном потоке

(9 01 ОПИСАН К АВТОРСКОМ НИ БР ЕЛЬСТВУ фа1967,Р Р ное натяже тором провГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Растяпин В.А;, Роэенблат А,Б,Исследование удельного электросопротивления пульпы с электропроводнойжидкой и непроводящей твердойэой. - Заводская лаборатория,Вс. 36.Авторское свидетельство СССРВ 037762, кл. С 01 Н 27/02, 982.(54) ДАТЧИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИГАЗА В.,ГАЗОЖИДКОСТНОМ ПОТОКЕ(57) Изобретение относится к областиизмерительной техники и может бытьиспользовано при измеренйи.концентрации паровой фазы, истинного объеиного паросодержания двухфазной смеси внарогенерирующнх каналах различныхэнергетических установок. 13 елью изобретения является повыщение точности1 определения концентрации газа. Датчик определения концентрации газа вгазожидкостном потоке содержит измерительные н компенсационные электроды. Компенсационные электроды выполнены в виде коаксиально расположенфс ных относительно измерительных элект родов капилляров, покрытых с внутренней стороны гидрофобным иатериалои, смещенных по высоте относительно измерительных электродов, открытых со стороны смещения и имеющих по,крайней мере два отверстия в боковых поверхностях, причем смещение В измерительных электродов относительно компенсационных выбирают из условия(.,щ в. щ ние .теплоносителя, в коодится измерение; Р. е Р" Св ндкости и цара соответствии йасыщения Р 1 ф.128270410 15 20 25 1Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении концентрации паровой фазы, истинного объемного паросодержания двухфазной смеси в парогенерирующих каналах раз" личных энергетических установок.Цель изобретения состоит в повы, шении точности определения концентрации газа.На чертеже представлен общий вид датчика для определения концентрации газа в газожидкостном потоке, Датчик содержит измерительн.де электроды 1, служащие для создания электрического поля и соединенные друг с . другом посреДством прокладок 2 из диэлектрика. Компгсационные электроды 3 электрически разъединены изоляционными прокладками 4. Электроды 3 выполнены в виде капилляров, смещены по высоте относительно измерительных, располагаются снаружи коаксиально по отношению к ним и закрепляются с помощью дистанционирующих вставок 5 и кольцевой прокладки 6, выпслненных также из электроизоляционного материала и служащих для электрического разделения электродов. Внутренняя поверхность компенсационных электродов покрыта гидро-. фобным материалом(пленкой из фторопласта), а в их боковой поверхности имеются два отверстия 8 для сообщения пространства между измеритель.нымии компенсационными электролами с внешней средой (теплоносителем).В изобретении созданы такие условия, что в промежутке между измерительными и компенсационными электродами датчика всегда присутствует жндкость, идентичная жидкой фазе в измери-.ельном объеме, следовательновозможно осуществление компенсации 2Для того, чтобы коническое тело всегда существовало и выполняло роль жидкого обтекателя, предотвращающего попадание паровых (газовых) пузырей в микрообъем, внутренняя стенка капилляра с внутренней стороны покрыта гидрофобным,материалом, т.е. материался не емачивающимся теплоносителем, Материал, покрывающий внутреннюю стенку капилляра, выбирают, исходя из конкретных условий, а именно вида теплоносителя, режимных параметров (температура, давление и т.п,), например тефлон.Датчик работает следующим образом.Датчик помещают в канал, по которому протекает двухфазный поток навст речу потоку, Двухфазная смесь попадат в пространство между измерительными электродами при этом на измерительные электроды подается напряжение частотой 2-30 кГц для предотвращения электрохимических эффектов , Ккомпенсационным электродам для измерения сигнала, соотретствующего жидкой фазе двухфазного потока, подводят то же напряжение, что и к нзмерительным электродам, Прн помощикомпенсационных электродов происходит измерение электропроводности жидкой фазы, выделение иэ общего сигнала соответствующего электрической проводимости паровой фазы и определение концентрации паровой фазы,Для того, чтобы существовало жидкое коническое тело, выполняющее. роль обтекателя и.предотвращающее попадание паровых (газовых) пузырей в микрообъем, вн.тренняя стенка капилляра 3 с внутренней стороны покрыта гид 1.офобным материалом. Жидкое коническое тело будет существовать .изменения электропроводности жидкостивследствие изменений температуры ндавления в нестационарных условиях. термически неравновесных потоках.1Для того, чтобы иметь однофазную жидкость с теми же свойствами, что и в двухфазном потоке, поступающем на вход в датчик (между измерительными электродами), создан микрообъем между измерительными 1 н компенсаци" опными 3 электродами, Этот микро- объем выполнен в виде коаксиальнорг".положенных отгосительМо измерительных электродов 1 капилляров электро"лов 3. потоке, имеющем поверхность раздела (пар - жидкость),. Однако с уменьшением паросодерячния высота конического тела имеет тенденцию к уменьшению, Однако в движущемся двухфаэном потоке к эффекту от гидрофоб- ности будет прибавляться "гндродннамический эффект", т.е. при обтекании капилляра двухфазным потоком образуется коническое жидкое тело, при.55 чем в этом случае наоборот при увеличении паросодержания высота кону" са будет уменьшаться. Таким образом, эти эффекты будут взаимно дополнять , друг друга и позволят создать жнд- плотность жиднасьицения р ъ где б- поверх лоносителя, в мерение; р, р тепя мзкос 1 и рай ара на лин Составитель 1 О,Капустин едактор И.Шубина Техред И,Попович Корректор Е.Рошко7 ираж 5091 И Государственно делам изобретений1 осква, Ж, Рауш акай 43 Подписнокомитета СССРоткрытийая наб д,4 11303/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,182-О кое коническое тело при всех режимных параметрах осуществления двухфазного потока.Со стороны входа потока относительно измерительных электродов, отк рытых со стороны смещения и имеющих 1 по крайней мере. два отверстия в боковой поверхности, смещение 1 измерительных электродов относительно компенсационных выбираются из условий 10 СЪ, ф9(Р- Р") где б- поверхностное натяжение теплоносителя, в котором проводят изме рение; и р - плотность жидкости и пара соответственно на линии насыщения, причемър"; Данное условие дозволяет повысить точность измерения концентрации газа в термически 20 неравновесных потоках, расширить возможность измерений в таких потоках, дает возможность измерять истинное объемное паросодержание в ка" налах ядерных энергетических устано век. Формула изобретения 1Датчик определения концентрации газа в газожидкостном потоке, содержащий измерительные и компенсационные электроды, 6 т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения концентрации газа, компенсационные электроды выполнены в виде коаксиально расположенных относительно измерительных электродоВ капилляров, покрытых с внутренней сто. роны гидрофобным материалом, смещенных по высоте со стороны входа потока относительно измерительных электродов, открытых со стороны смещения и имеющих, по крайней мере, два отверстия в. боковой поверхности, причем смещение 6 измерительных элект" родов относительно компенсационных выбирается из условия