Датчик диэлькометрического влагомера

-25 Бюл. 9 32ский н А.Б.ЛукашраснознаменныйРажданской авиакомсомола088. 8)С,В. ЭлектрометфХимия, 1974 енок исти ия С 0(54) (5 БСКОГальнуюыполн кого ося о ВЛАГОЯЕРА, систему из ную в виде наружного новременно ных внутре алогичтановле СУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙПИСАНИЕ ИЗОБ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Рижский Ктут инженеров гим. Ленинского(прототип) рское свидетельствокл. 6 01 М 27/22 19 ДАТЧИК ДИЭЛЬКОМЕТРИсодержащий коакситрех электродов,полого цилиндричеэлектрода, являющекорпусом,и двух анних электродов у ных на выходе датчика, на входе кохо- рого установлен электростатический сепаратор, электроды которого подключены к источнику постоянного высо кого напряжения, причем наружный и ближайший к нему внутренний электроды образуют эталонный измерительный канал, а оба внутренних электродаобводненный измерительный канал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, электроды электростатического, сепаратора выполнены в виде двух ленточных спиралей, продольные оси которых расположены диаметрально противоположно и симметрично относительно цент-. ральной оси датчика, при этом витки спиралей размещены взаимно чередуясь, а расстояния между обращенными друг к другу их поверхностями. равны вели" чине кольцевого зазора между внутрен ними электродами,мическое сопротивление датчика, а это снижает оперативность работы централизованных систем заправки воздушных судов.Цель изобретения - повышение точности измерений микровлагосодержаний в авиационных топливах.Поставленная цель достигается тем, что в датчике диэлькометрического влагомера, содержащем коаксиальную систему из трех электродов, выполненную в виде полого наружного электрода, являющегося однонременно корпусом, и двух аналогичных внутренних электродов, установленных на выходе датчика, на входе которого установлен электростатический сепаратор, электроды которого подключены к источнику постоянного высокого напряжения, причем наружный и ближайший к нему внутренний электроды образуют эталонный измерительный канал, а оба внутренних электрода - обводненный измерительный канал, электроды электростатического сепаратора выполнены в виде двух ленточных спиралей, продольные оси которых расположены диаметрально противоположно и симметрично относительно центральной оси датчика, при этом витки спиралей размещены взаимно чередуясь, а расстоя-; ния между обращенными друг к другу их поверхностями равны величине кольцевого зазора между внутренними электродами.На фиг. 1 .представлена конструкция датчика диэлькометрического вла 4- )омера, принципиальный нид; на фиг.2 в ,4 - сечения А-А, Б-Б и В-В соответственно.1Датчик диэлькометрического влаго- мера содержит коаксиальную измерительную систему из трех электродов в виде полых цилиндров, а именно наружного электрода 1, являющегося одновременно корпусом, и двух внутренних электродов 2 и 3, установленных на выходе датчика, встроенный на входе датчика электростатический сепаратор, состоящий из двух электродов 4 и 5, и втулки 6 и 7 для крепления соответствующих электродов 2-5. Электроды 2, 1 и 3 соединены попарно с входами 8 и 9, например, высо- кочастотной мостовой измерительной схемы, причем наружный (1) и внешний внутренний (2) электроды образуют обезноженный (эталонный) измерительный канал, а оба внутренних электрода (2 и 3) образуют обводненный измерительный канал (названные каналы расположены между указанными электродами) . Электроды 4 и 5 подключены к разным зажимам источника постоянного высокого напряжения и выполнены н виде ленточных спиралей, в частности трехвитконых, продольные оси которых расположены диаметрально Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения микровлагосодержаний в диэлектрических жидкостях и может быть использовано, в частности, в диэлькометрических влагомерах систем конт роля степени обнодненности авиационных топлин.Известен датчик диэлькометрических влагомеров, принцип работы которого основывается на использовании завися"о мостидиэлектрической проницаемости контролируемой жидкости от содержания в ней эмульсионной воды. Этот датчик представляет собой емкостный измерИтельный преобразователь, как 15 правило, в виде коаксиальной измери" тельной система электродов, через которые прокачивается исследуемая жидкость. Датчик включается в высокочастотные мостовые или генератор- ро ные измерительные схемы, образуя их активные элементы (.13.Недостаток известного, датчика заключается в низкой точности измере-ний, обуслонленной конструктивным не совершенством, в том числе используемых электростатических сепараторов,Наиболее близким техническим решением к изобретению является датчик диэлькометрического влагомера, содер.жащий коаксиальную систему из трех электродов, выполненную н виде полого цилиндрического наружного электрода, являощегося одновременно корпусом, и двух аналогичных внутренних электродон, установленных на выходе 35 датчика, на нходе которого установлен электростатический сепаратор, электрОды которого подключены к источнику постоянного высокого напряжения, причем наружный и ближайщий 4 О к нему внутренний электроды образу" ют эталонный измерительный канал, аоба внутренних электрода - обводненный измерительный канал 21.Данному датчику присуща недоста точная точность измерений микровлагосодержаний в исследуемой жидкости, что не удовлетворяет современные нужды контроля обнодненности авиационных топлив, нниду конструктивных 50 особенностей используемого электростатического сепаратора, не обеспечивающего полную концентрацию в кольцевой зоне обводненного измерительного канала, собственно, и ее должное 55 формирование, как это предусмотрено методикой сравнительных измерений, содержащейся в контролируемом потоке жидкости воды. В результате известная ее часть не участвует в измерительном процессе, что негативно отражается на доверительности получаемых результатов, Кроме того, имеющее ,место выполнение электродов электростатического сепаратора н виде сплошных цилиндров увеличивает гидродина-;651111089 Таким образом, предлагаемый датчик .диэлькометрического влагомера обеспечивает высокую точность контрольных измерений степени микровлагосодержания в исследуемой диэлектрической жидкости. Это достигается за счетповышения эффективности Функционирования встроенного электростатического сепаратора, что позволяет оптимально использовать в измерительном процессе всю содержащуюся в контролируемом потоке диэлектрической жидкостиэмульсионную воду и рационально, учитывая ее мизерность с точки зрениядоверительности получаемых результатов. Содействующими этому факторамиявляются также разделение контролируемой жидкости на две сопоставляемыефракции в едином ее потоке, что нетребует каких-либо дополнительныхэталоноэ объекта исследования, не нарушает его исходного физического состава и устраняет температурные погрешности ввиду известного дифференциального принципа действия измерительного моста, а также применение коаксиальной измерительной системы, совершенно сочетающейся с трубопровод"ными трактами. В этом плане важноформирование обводненной фракции жидкости в виде спирального жгута, такМак это позволяет при указанных кон.:(структивных особенностях электростатического сепаратора рационально согласовывать его работу с кольцевымзазором между внутренними электродами и тем самым уменьшить его величину,способствуя повышению чувствительности измерений по причине обратно пропорциональной зависимости между значением емкости и расстоянием междуэлектродами емкостного измерительного преобразователя. Кроме того, специфическое выполнение электродоввстроенного электростатического сепаратора в виде двух ленточных спиралей позволяет максимально реализо-вать используемый электрогидродинамический эффект при меньших продольных габаритах датчика и снизить егогидродинамическое сопротивление,что увеличивает скорость прокачки через датчик контролируемой жидкости итем самым, повышает оперативностьего действия. противоположно и симметрично относительно центральной оси датчика, при этом витки спиралей размещены взаимно чередуясь, а расстояния между обращеннь 1 ми друг к другу их поверхностями в экстремальных положениях (от носительно центральной оси датчика) равны величине кольцевого зазора между внутренними электродами 2 и 3. Втулки 6 и 7 выполнены из диэлектрического материала (например, из фто О ропласта, имеющего диэлектрическую проницаемость, близкую по значению диэлектрической проницаемости авиа- топлив) и укреплены посредством прес- совой посадки в наружном электроде1. Поверхности (активные) электродов1-5, контактирующие с авиатопливом, имеют гидрофобное покрытие для исключения,образования на них водяных пленок, Все внутренние элементы датчика профилированы должным образом в гидродинамическом отношении для устранения турбулентности в потоке авиатоплива. Монтаж датчика в тру- бопроводную топливную магистраль производится при помощи концевых фланцев на корпусе датчика с центрирующими отверстиями.Работа датчика диэлькометричес, кого влагомера осуществляется следующим образом. 30Поток контролируемой на микровлагосбдержание диэлектрической жидкости пропускается (прокачивается) под давлением через датчик снизу вверх (Фиг1) . При прохождении это го потока через электростатический сепаратор под действием электроди; намических сил происходит миграция ка" пель эмульсионной воды, обладающих значительными дипольными моментами, 40 к его электродам 4 и 5 с разнозначными потенциалами . В результате в проходной полости датчика образуются две Фракции контролируемой жидкости, а именно обводненная, т.е. включающая в сконцентрированном виде всю содержащуюся в ней влагу, которая имеет вид спирального жгута, формируемого относительно средней окружности перекрытия (в плане) фигурных электродов 4 и 5, обезвоженная, протекающая 50через центральную часть датчика и его пристеночную зону. При своем движении на выходе из датчика эти две искусственно созданные жидкие Фракции минуют соответственно обводнен ный измерительный канал между электродами 2 и 3 и обезвоженный измерительный канал между электродаьж 1 и 2.С помощью коаксиальной имерительной системы из пар электродов 2, 3 и 60: 1, 2 находятся значения диэлектрических проницаемостей сред обводненного и обезвоженного измерительных пространств, которые определяют величины емкостей, подключенных ко входам 8 и 9 высокочастотной мостовой измерительной схемы, которая автоматически производит их сравнение. В случае, если сигнал разбаланса мостовойсхемы превысит предварительно аттарированный допустимый уровень микро-влагосодержания в контролируемой жидкости, может быть подана световая,илизвуковая сигнализация, в частности,в систему .централизованной заправкивоздушных судов, а также прекращенаих заправка.1111069 Составитель Ъ,Платоваедактор И.Келемеы ТехредТ.Дубинчак Корректор Е.Сирохмац ное дпи ССР 4/ лиал ППППатен д, ул. Проектна г Заказ . б 302/35 Т ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва,раж.822 П венного комитета. етений и открытий Ж, Раушская на