Кондуктометрическая ячейка капиллярного типа

,ю 1 5,К АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ чувствительность го масштаба про кения. Кондуктомеет цилиндричес ым каналом, диповысить точность и при обеспечении мал странственного осре метрическая ячейка кий корпус с проточ 20 онструкторско-техМорского гидрофиа АН УССР Н,МКалинин аксонов Колтин Е.Д, Метий пульсаций удепроводимости вэорная информации образцовые среып.5/ВНИИКИ/, М,оды ль" Яльство СССР 27/02, 1978,СКАЯ ЯЧЕЙКА КА(57) Иэобкондуктом осится к области изобретения етениетрии,тем улучшения промываемости ячейкии приведения в соответствие скоростиее промывания со скоростью зондирования,В кондуктометрической ячейке калиллярного типа, содержащей цилиндрический корпус с проточным каналом идиэлектрическую насадку с капилляром,новым является то, что выход проточного канала расположен на боковойповерхности корпуса на расстоянииот входа капилляра, составляющемие менее трех диаметров корпуса, дополнительно введен кольцевой дефлекбретен м ой ится к ной эл отн три измерений отнпроводимоститей и может б сит ОЭП ся жидкос но в гиддвижущ польэо ии при последов градуировке иэм вателей ОЭП кап рофиэике и ме нии профиля п ол рительных преоблярного типа в динамических тру ние чуверенийстей про- масштания пуых неоднородн без уменьшени енного осредн кроструктуриля поля ОЭП остранст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4357849/25-25 (22) 05.01.88 (46) 30,0590. Бюл (71) Специальное к нологическое бюро зического институт (72) А.Ф.Мирончук, И.О.Воронежский и (53) 543.247(088.8 (56) Хажуев В,Н, и и средства измерен ной электрическойводных потоках, ОбСер.,Высокоточные ства измерения. В1982. бах. Цель изобретения - повьпп ствительности и точности изэлектрическую насадку с капилляром,дна замкнутых магнитопровода, дефлектор. Выход проточного канала выведен на боковую поверхность корпуса.Дефлектор имеет в радиальном сечениипрофиль крыла, закреплен на корпусев зоне выхода проточного канала инаправлен большим диаметром в сторонукапилляра, При обтекании ячейки жид-.костью скорость потока между корпусом и дефлектором повышается, в результате давление в зоне выходногоотверстия 7 падает, что увеличиваетрасход жидкости через проточный канал6 и капилляр 4, что и обусловливаетповышение чувствительности и точности измерений, 1 з,п. ф-лы, 1 ил, 156795тор, ориецтироваццый большим диаметром в сторону капилляра и закрепленный на корпусе ц зоне выхода проточного канала, причем размеры дефлекто 5 ра выбраны из соотношения0 - й ч к.-( -- -) (1)й -д п 8с егде О, Й - соответственно большийи меньший диаметры дефлектора;Й - диаметр корпуса ячейки;ш - масштаб пространствеццого 50 осредцения;8 - площадь поперечного сечения капйлляра;ч - объем задней краевой зоныячейки.Для умецьшеция размеров дефлектора он имеет в радиальном сечениикрыльевой профильНа чертеже показана эквивалентнаяэлектрическая схема кондуктометрической ячейки капиллярного типа,Кондуктометрическая ячейка капиллярно-трансформаторного типа содержит цилиндрический корпус 1 с концентратором 2, диэлектрическую насадку 3с капилляром 4, два замкнутых магцитопровода 5, проточный канал 6 с выходом 7 и кольцевой дефлектор 8,Проточный канал 6 плавно изогнутв конце так, что его выход 7 выведенна боковую поверхность корпуса 1, причем расстояние до выходного отверстия 7 от входа в капилляр 4 составляет не менее трех диаметров д корпуса1. В зоне выходного отверстия 7 накорпусе 1 закреппец дефлектор 8, например, посредством специальных штырей, ребер, пилонов, достаточно тонких, чтобы не мешать обтеканию корпу"са потоком жидкости,Кольцевая Форма дефлектора 8 выбрана из соображений требуемого коэффи-. 45циента полезного действия, технологичности конструкции, минимизации габаритов ячейки и т,д, Выбор крыльевого профиля дефлектора объясняетсясвойством крыла при обтекании егожидкостью или газом создавать значительное разрежение при малом гидродинамическом сопротивлении и габаритах. Возможно использование иболее простой конструкции кольцевого55дефлектора, например в виде обычногоконуса, комбинации из двух конусовили конструкции типа сопла, закрепляемых на корпусе ячейки таким образом, что в зоне выхода проточногоканала эффект увеличения скоростижидкости достигает максимума, Однаконесмотря на то, что эти конструкциибудут выполнять функции аналогичныекольцевому крыльевому профилю, ихгабариты будут намного больше, аКПД - намного меньше значений этихже характеристик дефлектора с крыльевым профилем, Таким образом, кольцевой дефлектор, радиальное сечение которого имеет крыльевой профиль, обладает минимальными габаритами имаксимальным КНД.Ячейка работает как все известныекондуктометрические ячейки капиллярного типа,Рассмотрим течение в капилляре ипроточном канале ячейки при наличиикольцевого дефлектора и без него.Для упрощения в дальнейшем будем,считать, что капилляр отсутствует,т,е. канал имеет постоянные по всейдлине Форму и диаметр, а гидравлические потери в канале, вызванные наличием капилляра, учтем, введя коэффициент местных потерь,В случае отсутствия дефлекторадавление Р в сечении в - в будетравно давлению Р в сечении о-оо(т,е, от переднего торца капилляра 4)до выхода 7 иэ него, в три и болеераз превышающем диаметр Й корпуса1 ячейки, т,е.Рс = Р при Ь = Зй.Тогда уравнение Бернулли для потока в канале ячейки будет иметь ввщ:гЧк ЬкР+ -- л: -- п + Р + (71 - -+йк(2)где Р - давление у входа в проточныйкканал;Ч - скорость жидкости на входев проточный канал;- плотность морской воды;71 - коэффициент гидравлическогосопротивления;Ь,йк - длина и диаметр проточногоканала соответственно,ЬкОбозначив 8 = % -- + с получимккР = Р +Р БЧк+ дефлектором Рс Ф выражением, пред авнение Бернулли При работе с и определяется ляющим собой ур сечений б-б и в д но из след Для тог поля ОЭП б-в гЧс2 ваона гистрирована лжна заполнить(мини ьвкр льном) тическо все чувств меры наруж определяют поэтому бе ся только по крайней тельные эон ой чувствит масштаб оср искажений ячеики, Разьной зонынения ячейки чении лект ра;ие в критическоми дефлектора.авнение неразрывектора, получимгЭ да ло 4 6 - дав истрируюткоторые, масштаба сече е неоднородностимере, не меньше ячейки, Следоват вном масштабу ос капилляре и эадн Используя уртока для дефл ости35 осреднен на пути,с 1 с 1 яЧ с 4 реднения,ей краебновиться ОСТЬ В Для идеально флектора можнобтекаемогозаписать- й,1 гных гидравлефлекторе 8 вой зоне дза счет эфф лж лностью екта, создаваемог 40 с 1 с местУЙя Ч 0 Р +и (-т 1 с 4 в Чка это ж и в мя жидкос аевой зон в ка о Р - с 1к 1 с адней должнаму л(12) Р РОбозна виться и Олность ив0 - йгВ.с 1 12с 7 Б Чобьем жидкости,3) одлежащей де 13),замене; ечени пол адь поперечно Чо(14, 55 равне а входе в п при наличии очгд лект Ч 2 Ч 2р + О и: р +" п, (4)о 2 1" = х 2 ГВведя коэффициент изменения скона входе в проточный канал получим:Чо Е Чор + ор +0(5) 10о 2 Г " 2Р кр = р + - - 0 (1-Я).х о 2 1(7) откудаЧ, (1-) - ЧБ,Раскывая значение Е,гЧ, Ч г- 8 илио Чго Яя выражения (3), (12) Приравнивая правые части выраже-. ний (6) и (14), получим г гчР +- - л (1- ) ар+- - йВ + о о 2 Г (Ч 1 2 Г( 1-В Ч Ч (6)о 1+рТогда коэффициент изменения скорос. ти в проточном канале за счет установки дефлектора с учетом выражений (9) и (16) будет равенЧ Ч. Б:В "ГГ+Б К = - к. 1-В, Чх Ч 1+(7)или с учет м вь е (13) имеем С другой стороны, требуемое отночхшение К-- может быть определеПуть, равный масштабу шния, ячейка пройдет за вреследовательно,капилляра, Приравнивая правые часий (19) и (20),получимС опос тавив завис имос ти (18) и (21) можно записатьП - Д +1 (22) ш Б с - Д Дс Я 5 и, следовательно, р - ,1 ч - у -- = ( ) - (23) 3 -Д шБфс фВыбором формы (т,е, соотношения диаметров) дефлектора можно уменьшить 10до пренебрежимо малого значения,А тогда выражение (23) примет вид выражения (1).Анализируя формулу (18), можно сделать вывод, что подкоренное выражение всегда будет положительным и большим единицы, Иэ этого следует, что при использовании дефлектора мы получаем (в сравнении с традиционной конструкцией ячейки) увеличение расхода воды через капилляр или иными словами - приближение скорости протекания воды через капилляр к скорости движения самой ячейки в воде, а это, в свою очередь, позволяет повысить 25 точность измерения мгновенных значений профиля поля ОЭП в широком диапазоне скоростей движения ячейки относительно воды.Предложенная коидуктометрцческая . 30 ячейка обеспечивает малый масштаб пространственного осреднения. формула изобретения1,Кондуктометрическая ячейка капиллярного типа, содержащая цилиндрический корпус с проточным каналоми диэлектрическую насадку с капилля.ром, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения чувствитель-ности и точности измерений при обеспечении малого масштаба пространственного осреднения, выход проточного канала расположен на боковой поверхности корпуса на расстоянии отвхода капилляра, составляющем це менее трех диаметров корпуса, дополнительно установлен кольцевой дефлентор, ориентированный большим диаметром в сторону капилляра и закрепленный на корпусе в зоне выхода проточного канала, причем размеры дефлектора выбраны из соотношения2 аР -йа ч г7 11 с 11где О, Й с - больший и меньший диаметры дефлектора соответственно,Й- диаметр корпуса ячейки;ш - масштаб пространственного осреднения ячейки;Б - площадь поперечного сечения капилляра;ч - объем задней краевой зоныячейки,2,Ячейка п,1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с цепью уменьшения размеров дефлектора, дефлектор имеет в радиальном сечении крыльевой профиль.1567951 й Ц)Ч СоставиТехред Редакто еле меш оль Т Подписное ка НИИПИ Госуд и открытиям при ГКНТ ССб, д, 4/5 ственного комитета по изобретен 113035, Иосква, Ж, Раушска Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уюго л. Гагарина, 101 1 с,%- бкф й Юр у