Устройство для измерения расхода электропроводных жидкостей

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСГ 1 УБЛИН ЛО 0 Со 1 ФА) ОСУДАРСТВЕН ГЮ ДЕЛАМ ИЗО КОМИТЕТ СС РЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИБРЕТЕН ИСАНИЕ ВТОРСНОМУ СВ ЕЛ щ(71) Центральный научно-исследовательский институт механизации и злетрификации сельского хозяйства Неченоэемной эоны СССР(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯРАСХОДА ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ,содержацее три измерительных коаксиальных кольцевых электрода, источник . питания и мостовую измерительную схему, при .этом средний электрод является вершиной диагонали питания мостовой измерительной схемы, а два других электрода являются вершинами ее измерительной диагонали, о т " л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, средний электрод выполнен в виде участка измеритель" ного трубопровода, а два других- в виде одинаковых цилиндров, распо" ложенных последовательно через изоляционную втулку внутри упомянутого участка трубопровода, прн этом соотношение диаметров электродов.,внутренних и среднего выбрано в пределах 1,15-3,0, а источник питания выполнен в виде источника переменного тока,Цель изобретения - повышение точ" а35 ности и расширение диапазона измере-. х ния, СПоставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения расхода электропроводных жидкостей, 40 содержащем три измерительных коаксиальных кольцевых электрода, истою" ник питания и мостовую измерительную схему, при этом средний электрод является вершиной диагонали питания мостовой измерительной схемы, а два других электрода являются вершинаыи ее измерительной диагонали, средний электрод выполнен в виде участка измерительного трубопровода, а два других - в виде одинаковых цилиндров, расположенных последовательно через изоляционную втулку внутри упомянутого участка трубопровода, при этом соотношение диаметров электро" дов внутренних и среднего выбрано в пределах 1, 15-3,0, а источник пи" тания выполнен в виде источника пере менного тока. Я=цеФЫ 10403Изобретение относится к измеритель" ной технике и может бытыиспользова" но для измерения расходов электропро" водных жидкостей в непрерывных пото" ках, в частности таких, как водные 5 растворы илиеуспензии ядохимикатов, и может найти применениев сельском и лесном хозяйстве.Известны кондуктометрические рас" ходойеры, содержащие измерительные 1 О электроды, подключенные к источнику постоянного тока и расположенные вдоль потока, и мостовую измерительную схему 1 Д и 2 Д.Известные устройства имеют невысо кие чувствительность и точность измерения обусловленные влиянием физико-, химического состава контролируемой,среды.Наиболее близким к предлаГаемому . 20 является расходомер, содержащий три измерительных цилиндрических электрода, расположенные последовательно по потоку и подключенные к источнику постоянного тока, и мос" 25 товую измерительную схему 3 .Однако указанное устройство также имеет низкую точность измерения вследствие конструктивных особенно" стей электродов и подключения их к источнику постоянного тока, что может привести к электролизу жидкости и загрязнению электродов. 38 2На фиг, 2 приведена блок-схема устройства; на фиг. 1 приведена конструктивная схема расходомера.Устройство содержит блок 1 питания, выполненный в виде источника переменного напряжения, преобразователь 2 расхода, выходы которого подключены к выходам элемента 3 сравнения, на выход элемента 3 сравне-, ния включено нагрузочное сопротивление 4 и может быть подключен измерительный прибор 5. Преобразователь 2 расхода содержит один общий цилиндрический электрод 6 с зажимом 7 для подсоединения к нулевому зажиму блока 1 питания, и два внутренних цилиндрических электрода 8 и 9, одинаковых по размерам, соединенных соосно с помощью изоляционной центрирующей втулки 10. Противополож" ные концы электродов жестко закреплены внутри наружного цилиндрического электрода 6 с помощью изоляционных конусов 11, имеющих четыре . ребра 12 жесткости, обтекаемого про- филя и прорези 13 для протекания жидкости, Соединение внутренних электродов с блоком 1 питания осуществляется с помощью токопроводов 14 и резьбовых патронов 15. С помощью фланцев 16 предлагаемое устройство устанавливается в гидравлической системе, в которой необходимо контролировать расход жидкости,кран 1 служит для выпуска воздуа в случае его скопления в устройтве. Устройство работает следующим образом.Контролируемый поток жидкости поступает через зазор между фланцем, 16 и конусом 11 с четырьмя ребрами 12 жесткости обтекаемого профиля и прорези 13, формирующих ламинар" ный поток, в преобразователь 2 расхода, где он нагревается в зонах двух пар электродов 6-8 и 6-9. При этом повышение температуры жидкости в первой (по ходу течения жидкости) зоне, например, 6"8, приводит к тому, что во вторую зону 6-9 поступает уже подогретая жидкость, следовательно, ток нагрева будет больше, чем. в первой, поскольку проводимость жидкостей связана линейнойзависимостью с температурой:. ными условиями.С другой стороны, повышение тем-;.пературы жидкости как в зоне 6-8,так и в зоне 6-9 зависит от скорости ее прохождения по преобразовате- в ;.10лю 2 расхода, поскольку напряжение,подведенное., к электродам 8 и 9,стабилизировано, поэтому при меньших скоростях жидкости перепад температур в зонах 6-8,и 6-9 будет мень-:1ший, а при возрастании скорости пе-репад температур будет возрастать.Таким образом, скорость протеканияконтролируемой жидкости влияет наповышение ее температуры от нагрева" щпротекающим током. Одновременнос изменением температуры жидкостипроисходит изменение ее проводимости, а следовательно, и токов, протекающих в различных зонах измери- дтельного элемента. Эти токи сравниваются элементом 3 сравнения, а ихразница, пропорциональная мгновен"ному расходу, фиксируется измерительным прибором 5,В предлагаемом устройстве осуществляется одновременный нагреви контроль всего объема жидкости,который последовательно проходит 38 4через первую и вторую пару коаксиальных электродов. Наибольшая чувствительность, как показало экспери" ментальное исследование устройств с коаксиальной системой электродов, обеспечивается при соотношении.диаметров внутреннего электрода к наружному в пределах от 1,15-3,0, Это объясняется тем, что активная площадь коаксиальных электродов большая, Отсутствие влияниямешающих факторов (физико-химического состава)на точность измерения объясняется отсутствием в них неактивных и застойных зон, а следовательно, сепарации жидкости на фазы и загрязнения активной площади электродов,. кроме того, осуществляется контроль всего потока жидкости в двух ячейках. Исключается влияние конвективных потоков, так как контролируется весь поток.жидкости, а вихревые потоки исключают" ся конструктивными особенностями ко" аксиальных электродов, обеспечива" ющих ламинарность движения контролируемого потока. Идентичность коаксиальных измерительных зон обеспечивается высокой точностью изготовления электродов.Использование предлагаемого устройства обеспечивает максимальную погрешность измерения 2,3 на суспензиях ядохимикатов и высокую надежность в работе.1040338 каз 6 6/45 Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Рауаская наб д, 4/5