Емкостной преобразователь

(1110008 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) Дополнительное к авт. сана-ву22) Заявлено 25 . 05. 81 (21) 3330008/18-25 с прнсоелнненнем заявк 01 й 27/2 Геаударстееккый кввв 3)Прнорнте Опубликовано 28.02,83. бюллетеньДата опубликования описания 28.02 53) УДК 551.508.) Авторы изобретен В. В П. Катушкин и А. А. М Ленинградский ордена Октябрьской Рево Задвнтель Трудового Красного Знамени. технологич им, Ленсовета54) ЕМКОСТНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ от друга,нопри э вительность прео может оказаться измерения. Наиболее близ сущности к изобр костной преобраз изолирующее осно закреплены высту пластины электроом снижается цув разователя, едостаточно он дляим по тетению явватель, содание , в кающие заосов 23 хни ляе ческоится емержащийторомренные родов в я обьне меу оберхнос" же оватеов. Йоэроводии сйиение точИзобретение относится к измерительной технике, в частности к отраслям производства, в которых возни. кает необходимость измерения и контроля параметров твердого тела (химического состава, влажности, псказате лей качества продукции) электрическим методом.Известны преобразователи, электроды которого выполнены в одной плоскости с изолирующим основанием.Изме-. о ряемым параметром является емкостьили.проводимость между электродами 1.1)Такая конструкция позволяет относительно просто уплотнить материал в . измерительной зоне, однако в ряде спу/чаев точность измерения резко снижается из.-за влияния поверхностной проводимости, которая зависит от многих факторов и нежелательна. Для, .сйижения ее поверхностной проводимости (увеличения сопротивления утечки между обнаженными электродами) электроды приходится разносить друг За счет выступающих эле спектре сигнала увеличивае емная составляющая, но, тенее, длина пути утечки ме наженными электродами по и ти диэпектика остается так как и в аналогичных преобр лях без выступающих электр тому влияние поверхностной мости остается существенны жает точность измерения,Цель изобретения - увел ности измерения.рующего основания и на общий результат измерения сказывается мало (из-за разделительных емкостей С 1, Си),тогда как в известных преобразователях без изолирующей втулки эта проводимость играет роль, аналогичнуюд, но по величине значительно больще, так как длина пути утечки в этомслучае оказывается меньше на двойную длину образующей изоляционной втулки 6.Чтобы оценить степень влияния изолирующей втулки на снижение величины дп, сопоставим отношения поверхностей проводимости к объемнойдля неизолированной и изолированнойпары электродов. Получим1 60для неизолированнойо6пары электродов; и,0 Ициент проводимости) показывает восколько раз увеличивается объемная ф составляющая проводимости по сравнению с поверхностной составляющейв случае изолированных электродов ив первом приближении имеет вид"игде =а - =и,д.Из уравнения (1) видно, что прилюбых фиксированных значениях и увеличение параметра в (т.е. сближениеэлектродов) монотонно приводит к сни.жению поверхностной проводимости(к увеличению Ы ),поэтому следуетстремиться к увеличению в . Однакотакой путь увеличения Ы связан сконструктивными затруднениями при изготовлении преобразователя и с неразрешимой проблемой создания необходимого уплотнения и чистки электродов при малых зазорах между электродами (д). Максимальное значение е,при котором удовлетворяются условиясоздания воспроизводимого уплотненияи удобство эксплуатации, зависитют свойств конкретных материалов иподбирается опытным путем. Что касается параметра и, то существует оптимальное решение, при котором получаются максимальные значения К при 3 1000877 4Поставленная цель достигается тем, что электроды расположены друг от друга на расстоянии,меньшем дли,ны электрода в 2 а раз, где о - относительный коэффициент проводимости и возле основания на 0,1-0,5 части длины изолированы гидрофобным непористым диэлектриком.На фиг. 1 показан преобразователь, общий вид; на фиг. 2 - упро ф щенная электрическая схема замещения его.Преобразователь с помощью высоко частотного кабеля 1 соединяется с измерительной схемой. В коопчсе 2 зак- и реплено диэлектрическое основание 3, содержащее ="лектроды 1 с рабочей дли ной , которые в части своей, примыкающей к основанию, изолированы от контролируемого материала 5 диэлектрическими втулками 6 длиной ы. Материал находится в стаканчике 7, электроды находятся на расстоянии д друг от друга.На фиг. 2 обозначено д и С - 2 электрические проводимость и емкость материала в электрическом поле, создаваемом непокрытыми электродами; д, Св- аналогичные параметры в электрйческом поле изолированных электРодов;С 2 емкости, связанные с внесением диэлектрика (изолирующих втулок) в электрическом поле; д 9 -поверхностная проводимость утечкй.Преобразователь погружается в контролируемый материал и при погружении уплотняет его.При достижении необходимой степени уплотнения преобразователь останавливается и измеряется40 емкость или комплексная прОводимость между электродами, характеризующие контролируемую величину.Сопротивление д соответствует сопротивлению утечки между обнаженными электродами по поверхности ди 4 электрика, разделяющего электроды: и соприкасающегося с материалом. Это . сопротивление влияет на общую комплексную проводимость преобразователя и при контроле материалов с заметной проводимостью накладывает существенное ограничение на возможность измерительной схемы, снижая электрическую добротность материала и точность измерения (появляется зависимость измеряемого значения С от 9).Проводимость д соответствует утечке только по йоверхности изоли1000877 г Составитель А. Техред О,Неце Платова Корректор И. Шул Редактор С. Пекар Зак Подписно по 113035