Емкостный датчик диэлектрических свойств газообразных и жидких сред

СОЮЗ СООЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 Б 27/22 ИСАНИЕ ОБРЕТЕНИЯ ВИДЕ"П":ЛЬСТВ Н АВ"ГОРСКО ФааЮ Мфв 4 М 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЬПИ(71) Ставропольский ордена ТрудовогоКрасного Знамени сельскохозяйственныйинститут(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 565241, кл. С 01 И 27/22, 1975.2. Авторское свидетельство СССР9 759941, кл. С 01 Б 27/22, 1978(54) (57) 1. ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ СРЕД, содержащий электроды, подключенные к выходным клеммам, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения его конструкции и по вышения удельной емкости, электроды выполнены из гибких металлических одножильных или многожильных прово" лок, покрытых изоляцией и произвольн уложенных в клубок.2. Датчик по п. 1, о тщ и й с я тем, что каждалок двумя концами подключи той же клемме.4Р 1 зсбретецие относится к измерительной технике и может бьпь использсвацо п 011 создании аналитическихприборов для жидких и га.,.10 бразныхматер."1 апсв с цель 1 Опр(ьцсления 1 х Диэлектрических свсцств .,1111 Э,(акт.т- ЧЕСКИЕ СВОЦСтва НЕООВЕЦСТВЕ 11 НО 1 Л;1косвенно характеризют качество ма"териалов, например влач(ность Газа11 лц диэлектрическо 11 ж 1.:цк тот(1Из в(1 степ ем 1; сотный датчик110 ед"ставляищ(1 Й собой электрическцйсц .денсатср, электродь( которого И 1(е(ат строго спрРделепцу 1 о 1 еоме:, рц(1 ескую форму, напрг(мер, плсскопарацлельных1 пластинлектрсды к(нпенсятО")а со(1 - динецы с Выходными кпеммами, котсрьг. ми датчик как двухпслю(у(-11,к псвклвчается к цзмегительцсй схеь(е .1 лектроды цм( (зт жесту(а (риксацию в заИЫНСГО РЯСПОЛОКЕНИЯ В 1(Опт СЕДат" чика ч"0 ггсстцгае 1 ся ( (тамогьи изоляционных держателей.:(рскладок .ц креПЕл(НЫХ ЭЛЕЬ(ЕНТОВ1 З,1 ЛЯибсле(бггизТ(и 1 к т(.РД 1 Р 1 .;,ЯВЛЯЕТСЯ ЕМКОС(НЫИ 71 ТЧЦК ДИЭЛЕКГЗ" ческцх свойстз Газсобразпын( ц 11(1(Дцх сред, содержащий электроды, цсс; .ченцые к 1 г 1 ходньс( клеммам. Зг(ект;:;дь(ДатЧЦКа ВЬ(ПСЛЦЕЦЬ 1 В ЦЦЦЕ ДВУХ П(КЕ" тов коаксцальцых электр(;дсв зафц 1( 1 СИРОВаНЦЫХ В КОРПУСЕ Дат ЦИКН ПОСРЕДСТ-. ВОМ ГВ(ТХ К ОЕСТОсбра ЗНЫ: О СНОВН 1(й, ссединРннь(х мРждт собой изсляциснны" ми стержнями (.уНедостатком извесгного датчика является зцач 1;.тельная сложнссть конструкции.,так как дл изготовления электродов и изсляццсцньгх держателейтребуется специыьь 1 ая ось 1 астк,:; и Оборудованке у а"в заимнсР расг(слз жение электродов в корпусе датчика НЕОбХодИМО ВЫПОЛНитЬ С ВЫСОКОЙ ТС-.- нссть 10 К Гому же известньЙ,цатчцкхарак териз у.т ся нцзк 1 В( значением удельной е 1 кости т.е, емкости, г:"- несеннсй к единице объема ), что осусловлено трудностью выполнения малсгс зазора между электродаьи . Поэтому в приемлемых по экономическим иг( конструктиВньи ссссражениями Габа- ритах общая полезная емкость датчика составляет всего 10-100 ПФ что соизмеримо с паразитнсй емкос(ь 1. соединительных проводов ц создает Л трудности при разработке емкссгнь.;:;измерительных устройств, В котсрьп( датчик пс условиям эксплуатации,11011,11 бят 1; уДалец От цзмеритРль -Ц ль 1 зсбретецця - упроп(ениекс, ( 0(т(;1 цц ц п(1 выт(е(7(10 удР-ьчсцнм, Огцу.Зац(ая цель достигается тем, -: .0 .: (;,(ОСтЦОМ,Т(НТЧЦКЕ ДИЭЛЕКтРЦ.(ескц(х (1 всйтв ГаРООбразць 1 х ц жиДр:, :;гержаще;1 э;,1 е 1 тродь , - ОЦК, У( 11(ЬЕ К Вь(ХОДЫМ ",. 1 РЬ(мам ,ЗтОдЫ ВЬГ 10 лцЕНЬ; ИЗ 1 цб 1(ИХ МЕтаЛ;(ИХ (г Н жЦЛЬЦ(ЯХ ЦГц МНОГ ОжЦЛЬцы :р сч о г(ок т пскрь 1 тьц( изоляцией ит-.го, ка(:да:; цз проволок;1 з фЯГ:иэсбрах(ен прРдлагаемь(йПггт(ьц(, РАГРЕ(;, Па фиг- ЗаВЦСИ 1 ЛЕ 1, "Т,; Ч(гс( ЕМ" Т И ДатТ 1 Цк о плицы .(ровслсцьп( электрод(вцвц постоянной пг(от.,ости с.;яти: - :;ца фГ. о - зав цсимос Гь и- к Гричес 1(0.-", ЕМОС(И (атЧИК 1 ОТ ПЛОТНОСТИ СМЯ"ЦЯ Г(РОВС(ОЧНЫХ ЭЛЕКТРО СВ ПОИ По .Т(зяцнс.,. Исходной длине проволок.ДЧ.",( (ОДЕР",1(ЗГ КСР 1 У( 1 ,фц 1)тстс,:Ьй ЦМС,. ВП":Кцсй И ВЫПУСКНСй".0 г, ПП 1 Пв ( СЬ(а "ц ПОТОК(:0;1 т ропир, е:ог-" материала,стенке :(ори(са 1 за:.епче.ы две ВыходньгезК,1 Е,;Ь 1,;(ОТОРЬ(М,- Датчиц ПСДКЛ 1,Ча.и К ИЭЬЕРЯтЕЛзной СХЕМЕ ,11 Е ПСКа.", а (а (К "4(Ц;1 т Л(ММЕС ВН", гРО 11 Ц(йсторс гы стенок корпусаг(одсоедиц а однц 11 1(энцои Г 11 п(ая мет алличес"( ц( пгОв слск а .;Няг 11(ая псв ерхнсс Г ЦСГ 1 ЗОЛЯ 1 ОЦ 10 ЕПОКРЫЦЕТВИТКИКО .Осой г(роцЭВСЛЬНО СмяТЫ В КЛубОК Ирасположены В по; ости корпуса 1 при"Вобсдные коцц 1 ка.(;.ой проволокинаходятся В общей ь ассе витков незаг,ц цмо сдип ст другсГО,1(ЕНЯЯ В ШЦВОКИ,( ПОЕГГЕЛЗ;:. гДЛЦНУ(мксстц датчика от длинь Пссзолокц прь 1 1(рочих раз 1(ых условиях .Остоян,10(Н. СТИЯт 1 1 у 1 а И ПОСТОЯН ном диаметре пр Вспскц), Проволоки :,.,ЫПСПНЕИЬ; ЦЗ МЕД 11 С О СД 110 Х(ЦГ(ЬНОГО :,бм(точнсгс:,.;рс.зода с аковсй псверхцсс 1;(,;,", изсляпцей, наприм(-.0, типа ЗТ 1 .8Пг(от - :ость смятия .(Лубка г Ооволск,ЗВЛЯ(1 П ХСЯ ЭЛСКТРОДЯТ(Ц КОНДЕ ЦсаТОра, подбирается такой, чтобы междупроволоками оставались зазоры. Этизазоры,достаточно сложной конфигурации и образуют межэлектродное пространство. 5Как видно нэ фиг.3 при исходнойдлине каждой проволоки 20 м ( выполненной проводом ПЭЛ 0,381 и при изме"ненни плотности смятия клубка впределах от 2 10 до 3,510 г/мего емкость плавно меняется от 1300до 2000 пФ.Это обстоятельство позволяет легкопроизводить идентификацию датчиковпри их серийном изготовлении, под гоняя значение емкости под номинальное путем необходимого измененияплотности смятиясжимая или растягивая клубок проволочных электродов 1. 20Гибкость проволок позволяет легкоизготовлять датчики различной формы:сферической (фиг.1), цилиндрической,конической.и тд соответствующимобразом сминая проволоки в клубок-той или иной формы.Датчик работает следующим обра.зом,Исследуемый датчик (газ или жидкость), протекая через полость корпуса, заполняет зазоры между проволочными электродами, образующимиэлектрический конденсатор, емкостькоторого при прочих равных условиях зависит от диэлектрических свойств среды, находящейся в межэлектродном пространстве. При изменении диэлектрической проницаемости происходит изменение емкости датчика, что регистрируется измерительной схемой. Датчик может быть выполнен и без корпуса в том случае, когда по условиям измерений клубок погружается (помещается 1 непосредственно в исследуемую среду,Принцип работы датчика не изменится, если электроды датчика выполнены из пучка металлических проволок, имеющих поверхностное изоляционное покрытие и уложенных в клубок с необходимой плотностью смятия.Принцип работы предлагаемого датчика также не изменится, если каждая из проволок,пвумя концами подключена к одной и той же клемме. Достоинством предлагаемого датчи"ка по сравнению с известным являетсявозможность плавной регулировки егоначальной емкости. Плавного измененияемкости в широких пределах достигают изменением плотности смятия клубка проволочных электродов, т.е. изменением величины зазоров между ними еЮ25530 Составитель А,ПлатоваРедактор А.Мотыль Техред С.Мигунова имокосов оррект о сно 4/5 лиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 853(32 ВНИИПИ по д 13035, Тираж 822 осударственного лам изобретений Москва, Ж, Ра омитета СССР открытийушская наб.,