Емкостный датчик

Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сис 974237по делан нзобретеннй и открытиЯОпубликовано 15.11. 82. Бюллетень сс 1 с 1 с 2 Дата опубликования описания 1 7 . 1 1 . 82(72) Авторы изобретения Р.С. Станкевич, Е.Н, Зализняк, С.Л, Ярошевский и А,И. Рябенко Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитическогоский приборостроения и Донецкии научно-исследов институт черной металлургии(5 сс) ЕМКОСТНЫГ 1 ДАТЧИК 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованодля измерения параметров дисперсныхматериалов, например массовой концентрации аэрозолей, которые образуютсяпри пневматическом транспорте сыпучих и порошкообразных материалов потрубопроводам,Известны датчики контроля массовойконцентрации аэрозолей, в которыхтоэлектроды укреплены с наружной стороны диэлектрических втулок 11 1.Однако известные датчики недоста"точно точны в измерении,Наиболее близким к изобретению5является датчик, содержащий потенциальные и нулевые электроды, укрепленные на втулке из диэлектрическогоматериала, размещенные в металлическом экране и образующие рабочий кон- оденсатор 2.Исключение температурной погрешности достигается выбором материалов,Однако требование малых потерь и стабильности электрических свойств диэлектрика приводит к необходимости использования материалов с высоким температурным коэй 1 ициентом расширения (например, йторопласт ), При этом основная составляющая температурной погрешности связана с изменением размеров диэлектрической втулки.Целью изобретения является повышение точности путем кослпенсации влияния изменения геометрических пара" метров диэлектрической втулки при изменении температуры датчика.Цель достигается тем, что датчик снабжен компенсационным электродом, выполненным в виде пластины, установленной на крепящем кольце из материала втулки, расположенной поверх потенциальных и нулевых электродов датчика и размещенной таким образом, что между пластиной и одним из потенциальных электродов образуется конденсатор сравнения с диэлектриком из тетта крепящего кольца, который включа97 л 237 40 ется в смежное с рабочим конденсато"ром плечо моста причем отношениеплощадей компенсационного и потенциального электродов составляет не менее 0,01 при отношении толщины крепящего кольца к наружному диаметру втулки не более 2.Датчик представляет собой диэлектрическую втулку 1 на которой укрепленыпотенциальные электроды 2 и нулевые Оэлектроды 3. Потенциальные и нулевыеэлектроды представляют собой цилинд"рическую поверхность, разделеннуюзазорами, пересекающими эту поверхность по винтовой линии. Нулевые элект-, 15роды выведены под кольцевые ограничи"тели краевого эффекта ),Электроды датчика крепятся на втулке с помощью крепящих колец 5 и 6,Эти кольца выполнены из того же мате-, 2 ориала, что и втулка. В одном иэ ко"лец ( 6 ) выполнен паз 7 для установки компенсационного электрода а видепластины, (омпенсационный электрод 8расположен над одним иэ потенциальных электродов и образует с ним конденсатор сравнения. Диэлектриком этого конденсатора служит тело крепящего кольца 6,Диэлектрик заполняет конденсаторсравнения на 1003,Конденсатор сравнения и рабочийконденсатор, через который перемещается диспергированный материал, аклю"35цены так, что образуют смежные плечимоста. Соотношение их начальных емкостей определяет соотношение двухдругих плеч моста. При пустом трубо"проводе сигнал на выходе моста равеннулю,Условием исключения температурной погрешности является синфазное изменение емкостей компенсационного и рабочего конденсаторов при изменении тем 45 пературы датчика.Установлено, что при изменении температуры превалирующим Фактором, влияющим на точность измерения, является эффект изменения диаметра втулки. При нагреве датчика расширяющие усилия во фторопласте приводят к значительному уменьшению емкости рабочего конденсатора эа счет увеличения заэороа между электродами, Расши рение материала электродов не компенсирует полностью температурного изменения емкости рабочего конденсатора. Одновременно происходит уменьшение емкости конденсатора сравнеРия из"за увеличения расстояния между электродом сравнения 0 и потенциальным электродом.При уменьшении температуры проис;ходит одновременное увеличение емкостей рабочего конденсатора и конденсатора сравнения,Отношение площадей компенсационного и потенциального электродов составляет. не менее 0,0 1 при отношении толщины крепящего кольца 6 к наружно" му д 1 ламетру втулки 1 не более 2 в зависимости от температурного коэффициента диэлектрической проницаемости втулки 1,Оаедение электрода сравнения, установленного в крепящем кольце из материала втулки, позволяет снизить поЪ греыность преобразования массовой концентрации аэрозоли в емкость прио изменении температуры датчика от 10 С до 60 ОС не менее, чем враза. Это значительно расширяет возможности ис" Пользования емкостных датчиков конт-, роля параметров измельченных материалов, в частности массовой концентрации аэрозолей, при их перемещении по трубопроводам а условиях производ" стаа. Формула изобретения Еикостный датчик, содержащий потенциальные и нулевые электроды, ук" репленные на втулке из диэлектричес" кого материала, размещенные в металлическом экране и образующие рабочий конденсатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью повышения точности измерений путем компенсации влияния изменения геометрических параметров диэлектрической втулки при изменении температуры датчика, он снабжен компенсационным электродом 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 иэ потенциальных электродов образуют конденсатор сравнения, причем отношение площадей компенсационного и потенциального электродов составляет не менее 0,01 при отношен5 9 толщины крепящего кольца к наружному диаметру втулки не более 2,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 74237 1. Авторское М 498544 кл Г 2. Авторское У 523340, кл. 0 В (прототип), 6свидетельство СССР01 И 27/22, 1973свидетельство СССРО 1 И 27/22, 1974Составитель А. ПлатоваРедактор ГГербер Техреду Е.Харитончик Коооектоо Н, Буряк Заказ 8585/60 Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ИРаушская наб. д. 4/5 щ щщ щщщщщщщщщщ 3 щщщщ- щ-щщ-щщщбщщ-щщщщщгщ-Г филиал ППП нПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, Й