Датчик диэлькометрического влагомера

(71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (53) 551.508.7(088,8)(56) Усиков С.В. Электрометрия жидкостей, Химия, 1974, с. 123-136.Авторское свидетельство СССР Нф 1111089, кл. С 01 И 27/22, 1982, (54)(57) 1. ДАТЧИК ДИЭЛЬКОМЕТРИЧЕСКОГО ВЛАГОМЕРА, содержащий цилиндри" ческий электропроводный корпус, на входе которого расположен электростатический сепаратор, состоящий из ,двух электродов, подключенных к разнополярным зажимам источника высокого постоянного напряжения, а на выходе - коаксиальную систему из двух электродов в виде полых цилиндров, причем между корпусом и внешним электродом системы образован эталонный измерительный канал, а между электродами системы - обводненный измерительный канал, о т ли ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, один из электродов сепаратора выполнен в виде полого усеченного конуса, внутри которого соосно с ним размещен второй электрод, выполненный в виде полого конуса, при этом большее осно вание усеченного конуса обращено к входу датчика, диаметр большего основания равен внутреннему диаметру корпуса, а диаметр меньшего основания - внутреннему диаметру внешнего электрода коаксиальной системы, вершина конуса второго электрода сепара тора обращена к входу датчика, диаметр основания конуса равен внешнему диаметру внутреннего электрода коаксиальной системы.2. Датчик по и, 1, отличающ и й с я тем, что электроды электростатического сепаратора выполнены сеточными и их края у оснований закреплены в кольцевых бандажах.1 11791Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для измерений микровлагосодержания в диэлектрических жидкостях и мо.жет быть использовано, в частности,.в диэлькометрическом влагомере систе"мы контроля, наличия эмульсионной воды в авиационном топливе.Цель изобретения - повышениеточности измерений микровлагосодержа ний в диэлектрических жидкостях,например в авиатопливахНа Фиг. 1 изображен конструктивный вид датчика диэлькометрического влагомера, продольный разрез; . 15на Фиг. 2 и 3 - сечения А-А и Б-Бна Фиг. 1,Датчик диэлькометрического влагомера содержит цилиндрический электропроводный корпус 1, на входе - 20электростатический сепаратор, состоящий из двух электродов: первого 2и второго 3, подключенных к раэнополярным зажимам источника высокогопостоянного напряжения, а на выходе - коаксиальную измерительную систему из двух электродов: внешнего 4и внутреннего 5, которые выполненыв виде полых цилиндров. Корпус 1и внешний электрод 4 коаксиальнойсистемы образуют эталонный (обезвоженный) измерительный канал, а обаэлектрода, т,е. внешний 4 и внутренний 5 этой системы, образуют обводненный измерительный канал, т,е. ка 35нал, имеющий в сконцентрированномвиде всю влагу в контролируемомпотоке жидкости. Названные каналырасположены между указанными элемен".ами и,их зажимы соединены попарно.1Первый электрод 2 электростатического сепаратора выполнен в виде 45боковой поверхности конуса и размещен внутри первого электрода 2,причем оба этих электрода расположены соосно относительно корпуса 1.Большее основание усеченного конуса 50первого электрода 2 обращено к входудатчика и диаметр его равняетсявнутреннему диаметру цилиндрическогокорпуса 1, а диаметр меньшего основания этого усеченного конуса равняется внутреннему диаметру внешнегоэлектрода 4 коаксиальной измерительной системы. Вершина конуса второго 94 гэлектр эда 3 обращена к входу датчика, а диаметр основания равняется внешнему диаметру внутреннего электрода 5. Электроды 2 и 3 электростатического сепаратора выполнены сеточными, т:е. в виде металлической сетки, и их края у оснований закреплены в соответствующих кольцевых бандажах 6, 7 и 8, Бандаж 6 установлен в кольцевой втулке 9 заподлицо с внутренней боковой поверхностью корпуса 1, а электроды 4, 5 и бандажи 7 и 8 установлены концентрично в профилированной втулке 10, которая посредством прессовой посадки укреплена внутри корпуса 1, Втулки 9 и 10 выполнены из диэлектрического материала (например, из фторопласта, имеющего такую же, диэлектрическую проницаемость, как и авиатопливо), Поверхности элементов внутри датчика, контактирующие с авиатопливом, имеют гидрофобное покрытие для исключения образования на них водяных пленок и профилированы должным образом в гидродинамическом отношении для устранения турбулентности в потоке авиатоплива. Монтаж датчика в трубопроводную топливную магистраль производится посредством концевых Фланцев на корпусе 1 датчика с центрирующими отверстиями.Датчик диэлькометрического влагомера работает следующим образом,Поток диэлькометрической жидкости в которой измеряется микровлагосодержание, прокачивается через датчик снизу (вход) вверх (выход) согласно Фиг. 1. При протекании этого потока через электростатический сепаратор под действием электродинамических сил происходит миграция капель эмульсионной воды к электродам 2 и 3 с разнозначными электрическими потенциалами. В результате в проходной полости датчика образуются две Фракции жидкости, а именно обводненная, т.е. содержащая всю воду, имеющуюся в ней, в сконцентрированном виде, которая Формируется к концу протекания в полый цилиндр, и эталонная, т.е. обезвоженная, которая проходит сквозь сеточные электроды, 2 и 3 через пристеночную зону корпуса 1 и его центральную часть внутри электрода 5. На выходе из даТчика эти две искусственно созданные фракции жидкости минуют соответствен1 О 3 1179но. обводненный измерительный каналмежду электродами 4 и 5 и эталонныйизмерительный канал между корпусом 1и электродом 4.С помощью коаксиальной измери 5тельной системы из пар электродов 45 и 1 - 4 находятся значения диэлектрических проницаемостей средобводненной и эталонной фракций .контролируемой жидкости, которыеопределяют величины емкостей, включенных в смежные плечи моста переменного тока, например соответствующего серийного измерительного прибора, с помощью которого производится сопоставление сравниваемыхпараметров. В случае, если сигналразбаланса моста превысит предварительно установленный уровень,в частности оттарированный по показывающему устройству в единицахмикровлагосодержания в контролируе,мой жидкости, может быть поданасветовая или звуковая сигнализацияв систему 1 централизованной заправки 25летательных аппаратов или прекращена их заправка.Таким образом, датчик диэлькометрического влагомера обеспечиваетвысокую точность измерений степени30микровлагосодержаний в потоке контролируемой диэлектрической жидкости,например авиатоплива. Это достигается прежде всего за счет повышенияэффективности функционирования используемого электростатического сепа 35ратора, воздействующего абсолютнона все количество жидкости, поступающей на вход датчика, что способствует выделению в обводненную фракцию 194 4всех капель содержащейся в ней эмульсионной воды и их полному активномуучастию в измерительном процессе,осуществляемом коаксиальной системойэлектродов на выходе датчика, т.е. разработанное сопряжение системы из двух электродов электростатического сепаратора при выполнении одного из них в виде боковой поверхности конуса, с учетом определенных конструктивных соотношений, наводит электростатическое поле с линейно возрастающей величиной напряженности.Это позволяет сформулировать устойчивую и геометрически идеальную кольцевую зону среды насыщеннойводой, которая оптимально сочетается с коаксиальной измерительной системой. Выполнение электродов электростатического сепаратора сеточными делает их ажурными и в то же время достаточно жесткими в виде закрепления концов в соответствующих бандажах, что рационально с точки.зрения уменьшения гидродинамического сопротивления датчика. Разделение контролируемой жидкости на две сопоставляемые фракции в едином потоке с последующей реализацией дифференциального принципа действия измерительного моста не требует каких-либо дополнительных эталонов исследуемой среды, не нарушает физи. ческого состояния контролируемой жидкости и устраняет возможные тем" пературные погрешности измерений, что увеличивает доверительность получаемых результатов. В целом конструкция хорошо сочетается с тру бопроводными трактами.1179194 ФО 2, 2 Составитель А. Техред Т.Дубин Пе Редакто Подп го комитета ССС/43 Тираж 897 НИИПИ Государственнпо делам иэобрете 35, Москва, Ж, Р атовак КорректоР М.Розман