Емкостной датчик

Союз Советских Социалистических Республик(51)М Кл601 Х 27/2 присоединением заявкт Государственнын комитет СССР(43) Опубликовано 30.06,80, Бюллетень % 24 (45) Дата опубликования описания 30,06.80 53) УДК 551,508,7(72) Авторы изобретени А, Ф. Кугаевский, А. Б. Лукашенок и Н. П. Пешко ижский Краснознаменный институт инженеров ажданской авиации им. Ленинского комсомола 1) Заявите 4) ЕМКОСТНОИ И Изобретение относится к измерительной технике, в частности, х измерению микровлагосодержаний в потоке авиационного топлива и предназначено для использования в системах централизованной заправки летательных аппаратов,Известны емкостные датчики влагомеров, принцип работы которых основывается на измерении диэлектрической проницаемости исследуемой среды 11.Недостатками их являются значительные затраты времени на подготовку датчика к измерению (наполнение датчика, отстаивание анализируемой среды и т, д,), неприспособленность для измерений в потоке контролируемой жидкости, и соответ. ственно, непригодность для использования во влагомерах оперативного контроля чистоты авиационных топлив.Наиболее близким к изобретению техническим решением является емкостной датчик, содержащий измерительную ячейку в термостатируюшей рубашке и узел подачи потока контролируемой жидкости 121.Недостатками известного датчика являются низкая точность измерения микровлагосодержаний в исследуемой жидкости порядка тысячных долей процента (так как, в частности, согласно требованиям международной организации гражданской авиации(ИКАО) содержание воды в авиационном топливе, пригодном для эксплуатации, не должно превышать 0,003%); большая продолиительность процесса выравнивания 5 температур контролируемой н образцовойсред, что увеличивает вовремя измерения и ухудшает его оперативность; условие приготовления для образцовой ячейки специально подобранного вещества с диэлектрической проницаемостью и температурным коэффициентом, близким к этим показателям исследуемой жидкости.Целью изобретения является повышениеточности измерения микровлагосодержаний в авиатоплпвах за счет уменьшения температурной погрешности.Цель достигается тем, что в емкостномдатчике узел подачи выполнен в виде цилиндра, разделенного на два объема дву мя поршнями, жестко закрепленными между собой, причем, в крайнем левом положении поршня измерительная ячейка соединена с каналом ввода эталонного потока и термостатирующая рубашка - с каналом ввода контролируемого потока, а в крайнем правом положении - наоборот,На фиг. 1 представлен схематически емкостной датчик электронного влагомера; на фпг. 2 - 4 - сечения по А - А, Б - Б, В - В зО на фиг. 1; на фиг. 5 и б - две проекции(сверху и сбоку) нижней крышки корпуса датчика.Датчик содержит корпус, состоящий из цилиндрической части 1, верхней крышки 2 н нижней крышки 8, измерительное пространство 4, образованное центральным электродом 5 и наружным электродам б, термостатирующую рубашку 7, изоляционные прокладки 8 и 9 (например, из фторопласта - 4), в которых, кроме того, фиксируется наружный электрод б, переключатель потоков - поршень 10, входные штуцеры дагчика потоков авиатоплива, например, контролируемого - 11 и эталонного - 12, выходной штуцер 18 датчика. Контакты а и б электродов 5 и б выведены из датчика через изоляционные прокладки 8 и 9. Поверхности электродов 5 и б, контактирующие с измерительной средой, покрыты гидрофобной пленкой (например, цз того же фторопласта - 4) для исключения образования ца них водяной пленки.Переключатель потоков датчика - поршень 10 включает электромагнит, на штоке сердечника которого расположены два золотника, находящиеся в полости, связанной протоками со штуцерами 11, 12 и со входамп измерительного пространства 4 и термостатпрующей рубашки 7.Работа емкостного дагчика осуществляется следующим образом.Ко входам датчика - штуцерам 11 п 12 подводятся два потюка авиатоплива, один из которых является контролируемым (на нали пс микровлагосодержания), а другой - эталонным, т. е. предварительно обезвоженцым, Минуя полость переключателя потоков 10, они поочередно и перекрестно подаются в измерительное пространство 4 и термостатирующую рубашку 7, и одновременно протекая через них, следуют на выход датчика через штуцер 13, При этом измеряется емкость между электродами 5 и б измерительного пространства 4, т, е. между клем- дами а и Ь, зависящая от диэлектрической проницаемости среды в измерительном пространстве. В одном случае это коцтролируе.дый поток авиатоплива, а в другом - эталонный поток авиатоплива, В результате, периодически измеряя и сопоставляя значе;сия диэлектрических .проницаемостей контролируемого и эталочного (обезвоженного) потоков авиатоплива, которые преобразуются в соответствующие изменения частоты высокочастотного генератора электронного влагомера, измеряются присутствующие в авиатопливе микровлагосодержания, причем с синхронизатора влагомера подаются электрические сигналы в электромагнит переключателя потоков 10, согласованные с работой измерительной схемы. В случае превышения установленной нормы мцкровлагосодержания в авиатопливе может быть подана световая или звуковая сигнализация в систему централизованной заправки лета тельного аппарата, а также прекращена заправка,Таким образом, предлагаемый емкостнойдатчик существенно увеличивает точность измерения микровлагосодержаний в авиа Б топливе за счет улучшения теплообмена между контролируемым и эталонным его потоками, которые непрерывно, поочередно и перекрестно протекают через измерительное пространство и термостатирующую рубаш ку, разделенные наружным электродом изматериала с хорошими электропроводными и, соответственно, теплопроводными свойствами. Время выравнивания температур обоих потоков незначительно, что сокращает интервалы между дискретными моментами измерения, улучшает его оперативность и повышает достоверность получаемых результатов. В качестве образцовой среды служит поток того же, что и контролируемый поток, 20 авпатоглива. В целом конструкцию датчикаотличает компактность,Формул а изобретенияЗ Емкостной датчик, содержащий измерительную ячейку в термостатпрующей рубашке и узел подачи потока контролируемой жидкости, о т л и ч а ю гц и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения за4 О счет уменьшения температурной погрешности, узел подачи выполнен в виде цилиндра, разделенного на два объема двумя поршнями, жестко закрепленными между собой, причем в крайнем левом положении поршня45 измерительная ячейка соединена с каналом ввода эталонного потока и термостатируюцая рубашка - с каналом ввода контролируемого потока, а в крайнем правом положении - наоборот,50Источники информации, принятые воьнимацие при экспертизе:1. Усиков С. В. Электрометрия жидкостсц, Л Химия, 1974, с. 123 - 136.2 Эме Ф. Диэлектрические измерения,М., Химия, 19 б 7, с, 130 (прототип).Тип, Харьк. фил. пред. Патент Заказ б;7/952 Изд.329 Тираж 1033НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписнои открыти