SU949466A1 - Устройство дл определени параметров электропроводного взвешенного сло - Google Patents

Устройство дл определени параметров электропроводного взвешенного сло Download PDF

Info

Publication number
SU949466A1
SU949466A1 SU802999826A SU2999826A SU949466A1 SU 949466 A1 SU949466 A1 SU 949466A1 SU 802999826 A SU802999826 A SU 802999826A SU 2999826 A SU2999826 A SU 2999826A SU 949466 A1 SU949466 A1 SU 949466A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
layer
height
current
triangular
Prior art date
Application number
SU802999826A
Other languages
English (en)
Inventor
Федор Николаевич Луцко
Владимир Анатольевич Жуков
Original Assignee
Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро "Кристалл" С Опытным Производством Ленинградского Технологического Института Им.Ленсовета
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро "Кристалл" С Опытным Производством Ленинградского Технологического Института Им.Ленсовета filed Critical Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро "Кристалл" С Опытным Производством Ленинградского Технологического Института Им.Ленсовета
Priority to SU802999826A priority Critical patent/SU949466A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU949466A1 publication Critical patent/SU949466A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам по определению параметров взвешенных слоев.
Известно устройство, содержащее вертикальный р д изолированн{з1х, плотно прилегающих друг к другу электродов, диаметром 0,2-0,3 мм с. неизолированными торцевыми част ми, смещенными друг относительно друга, причем рассто ние между верхним и нижним электродами перекрывает возможные колебани  уровн , быстродействующий коммутатор, предварительный усилитель и два шлейфовых гальванометра причем электроды с неизолированными торцевыми част ми через коммутатор, предварительньй усилитель и один из шлейфовых гальванометров соединены с землей (металлический корпус пенного аппарата заземлен ) , а другой шлейфовый гальванометр имеет вспомогательную электрическую св зь с быстродействующим коммутатором l.
Однако известное устройство требует ручной обработки осциллограмм, так как только один сигнал с самого верхнего электрода несет информации о высоте сло  в данный момент и
автоматизировать обработку непосредственных сигналов можно только с помощью мс цной ЭЦВМ. Кроме того, , устройство не дает непрерывного сигнала , требует коммутации и нуждаетс  в подгонке электродов к зоне колебаний высоты сло , а также позвол ет определ ть лишь один периметр сло  периодически за некоторое врем  набора статистических данных.
Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  определени  параметров электропроводного взвешенного сло , содержащее градиентную цепь с последовательно включенными.парой треугольных электродов, вершины которых направлены на дно сло  с измерителем и источником тока, и неградиентную цепь с последовательно отключенными парой стержневых электродов с измерител ми и источником тока, причем источники тока стабилизированы по напр жению, а обе пары электродов установлены вертикально внутри сло  с высотой, превышающей высоту сло  и выполнены сплошными 2.

Claims (2)

  1. Недостатком известного устройства  вл етс  присущее ему противоречие между повышением точности устройств с увеличением угла треугольного электрода, лежащего на дне сло , и одновременным уменьшением точности в результате затрудненного сообщени межэлектродного пространства с остальным объемом сло  и возникающего искажени  структуры, а также противоречие между повышением точности устройства при уменьшении межэлёктр ного рассто ни  (св занного с увели чением градиента) и соответствующим искажением структуры сло  между эле тродами. Кроме того, дл  нахождени  высоты сло  Н в среде иной электропрово ности требуетс  переградуировка. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и достижение инвариа тности (независимости) при измерени  х высоты сло  в различных среда.х. Цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  определени  параметров электропроводного взвешенного сло , содержащем градиентную цепь с.после довательно включенными парой треугольных электродов, вершины которых направлены на дно сло , с измерителем и источником тока, и неградиентную цепь с последовательно вкл ченными парой стержневых электродов с измерителем и источником тока, причем источники тока стабилизирова по напр жению, а обе пары электродо установлены вертикально внутри сло  с высотой, превышающей высоту сло , и выполнены сплошными, электроды в каждой паре выполнены плоскими, снабжены системой сквозных каналов и расположены на одинаковом рассто нии друг от друга, которое в 2040 раз меньше их средней ширины и заполнено плоскими/элементами, выполненными из несмачиваемого изол ционного материала с системой сквоз ных каналов, сечение которых в 520 раз больше, чем у электродов. Углы при вершинах треугольных электродов Составл ют 30-60 . Причем к измерител м тока параллельно подключены конденсаторы емко тью (3-t).10 мкФ. Нафиг.1 изображена обща  схема устройства; на фиг.2 - узел 1 на Ьиг. 1. Устройство состоит из градиентной цепи, котора  содержит последовательно включенные пару треуголь ных электродов 1, имеющих вершины на дне сло , измеритель 2 тока, источник 3 тока, а также из неградиентной цепи, котора  содержит последовательно включенные пару стержневых электродов 4, выполненных в виде плоских пр моугольников, измеритель 5 тока, источник 6 тока. Источники тока 3 и 6 стабилизированы по напр жению, .что позвол ет избежать искажений за счет падени  напр жени  в цепи. Конденсаторы 7 и 8шунтируют измерители 2 и 5 тока. Углы при вершинах пары треугольных электродов 1, которые расположены на дне сло , составл ют 30-60. Обе пары .электродов 1 и 4 .выполнены из одного материала, например стали, и содержат систему сквозных каналов 9(например сетчатой структуры), а также имеют одинаковое рассто ние между электродами 10, которое в 2040 раз меньше средней ширины пар электродов 1 и 4. Рассто ние между электродами 10 заполнено плоскими элементами 11 и 12, которые выполнены из. несмачиваемого средой изол ционного материала (дл  водных электролитов,например капрон). Плоские элементы имеют систему сквозных каналов 13, причем сечение сквозных каналов в элементах в 5-20 раз больше, чем у электродов . Устройство работает следующим образом. При пропускании газа снизу вверх сквозь слой первоначально сплс иной среды (например электропроводной жидкости) высотой hfjf с скоростью Wf- при помощи газораспределительной решетки, внутри него образуютс  газовые пустоты, за счет которых высота газожидкостного сло  возрастает и составл ет величину Н. При этом электропроводна  среда замыкает часть площади изолированных друг от друга электродов в паре треугольных 1 и пр моугольных 4 электродов . Как в градиентной цепи, так и в неградиентной цепи под действием электрического пол  источников тока, соответственно 3 и 6, возникают электрические токи, которые измер ютс  с помощью измерителей 2 и 5 тока (например миллиамперметров). По величине этих токов измер ют объем жидкости во взвешенном слое, отнесенный к площади его горизонтального сечени , .т.е. высоту h, интегральную потенциальную энергию взвешенной среды Е„, высоту центра т жести сло  Ьцт, высоту сло  Н, абсолютное и относительное V газосодержан не. Дл  выравнивани , усреднени  значений токов во времени, в .устройстве параллельно измерител м 2 и 5 тока подсоединены электрические конденсаторы . Испытани , проведенные в пеннсм аппарате сечением О,26О,125 м при скорост х газа 0,5-3 м/с, и высотах сло  Н Оj1-0,5 м, показали, что дл  различных условий оптимальным  вл етс  емкость конденсаторов (3-7)-10 мкФ. В экспериментах по подбору наилучшего угла при вершинах треугольных электродов и рассто ни  между электродами было установлено, что оба пути повышени  точности устройства (за счет увеличени  градиента и уменьшени  рассто ни  между элект дами) можно совместить и добитьс  повышени  точности, если электроды выполнить проницаемыми дл  электропроводной плотной среды и див их системой сквозных каналов .9 (например, изготовив электроды из м таллической сетки). Благодар  такому решению устран етс  затрудненность в сообщении межэлектродного пространства и всего объема взвешенного сло , что обе печивает сохранение реальной структ ры сло  в межэлектродном пространстве и, следовательно, повышение то ности измерений. Оптимальнь1м  вл ет с  угол при вершине треугольного эл трода 30-60, лежащий на дне сло , и рассто ние между электродами, которое в 20-40 раз меньше, чем их средн   ширина. Уменьшение рассто ни  между элек родами позвол ет сократить потерю в величине градиента, который задаетс  геометрической формой электрода , т.е. описанным углом треугольни ка, в результате рассеивани  тока. Сближение электродов в парах вызывает опасность короткого замыкани  в. измерительных цеп х и , помимо этого, большое значение приобретает точное выдерживание рассто ни  между электродами по всей их площади, в противном случае возника ют погрешности в градиенте, которые . Могут заметно вли ть на точность измерений. Установлено, что техническое противоречие устран етс , если между проницаемыми электродами разместить плоские элементы (благодар  которым обеспечиваетс  точное выдерживание рассто ни ), которые выполнены из несмачиваемого средой материала, (что преп тствует об- разованик) ложных цепей между электродами ) . Эти элементы снабжены такж системой СКВОЗНЫХ- каналов, причем лишь элементы, сечение каналов которых в 5-20 раз больше, чем у элек родов, отвечают предъ вл емым требо вани м. При выполнении плоскими, пр моугольной формы и из того же материа ла, что и треугольные, и обеспечени равных рассто ний между электродами в обеих парах, по отношению тока гр диентной цепи к току неградиентной можно определить высоту сло . При такой взаимосв зи элементов отношение токов ме)вду плоскими электродами строго пропорционально отношению их смоченных площадей. Рассмотрим фиг.1 На фиг.1 выделены треугольна  и пр моугольна  части электродов, погруженные в смесь. Площадь этих фигур определ етс  выражени ми 1 и 2, соответственно, а отношение площадей - уравнением 3. s, ib . (1) . S Kih, - - Kh, (3) где БД, Sp - геометрические площади, соответственно, частей треугольного и пр моугольного электродов, погруженных в слой высота сло  , как это видно, из обозначений на фиг.1; К - отношение величины основани  всего треугольного электрода 1 к его высоте (ширина Ь основани  заштрихованного треугольника есть величина переменна , , т.е. ширина b линейно зависит от высоты сло . Коэффициент линейной зависимости и составл ет К , как это обозначено на фиг.1. К - ширина пр моугольного электрода как показано на.фиг.1величина посто нна , не завис ща  от высоты сло ; К .а - результирующий коэффициент в (3) - формуле дл расчета отношени  площадей треугольника и пр моугольника М.. Соотношение дл  М соответствует более нагл дному геометрическому- подходу к объ снению принципа действи  устройства при измерении главного параметра - высоты сло . Токи в каждой из пар параллельных электродов пропорциональны их смоченным площад м, поэтому отношение токов будет равно отношению площадей. Видно, что ширина треугольника величина переменна  и линейно зависит от высоты, поэтому величина смоченной площади треугольника, обозначенна  .штриховкой, находитс  интегрированием Ь (h) по высоте. Ширина пр моугольника не зависит от высоты. Простые преобразовани  привод т к уравнению (3). Таким образом , коэффициент К можно легко определить еще на стадии изготовлени  пар электродов, и он останетс  дл  них посто нным, так как все остальные сомножителе, в частности электропроводность среды, сократ тс . Отношение токов будет равно K.h Таким образом, устройство, в котором выполнено указанное соотношени. элементов, может быть использовано дл  измерени  уровн  (и высоты) не только взвешенных газом слоев жидкости , но и дл  сплошных жидких слоев самой разнообразной электропро водности. Устройство-пригодно дл  применени  его и как во взвешенных газом сло х твердых электропроводных частиц, так и в сплошных зернистых сло х, где оно может получить самое широкое распространение в народном хоз йстве. Особый интерес может вызвать качественно нова  неожиданна  способность находить с помощью этого устройства не только высоту сплсаиного сло  порошка или зерен, но и их влажность, поскольку зна  величину тока через пр моугольные электроды, и высоту, сло ,- можно определить удельный ток, который про порционален влажности материала. Это свойство с учетом простоты устройства , его изготовлени  и эксплуатации может получить широкое распространение в сельском хоз йстве и промышленности . Формула изобретени  1. Устройство дл  определени  параметров электропроводного взвешенного сло , содержащее градиентную цепь с последовательно включенными парой треугольных электродов, вершин которых направлены на дно сло , с измерителем тока и источнике тока, и неградиентную цепь с последователь но включенными парой стержневых элек тродов с измерителем и источником тока, причем источники, тока стабилизированы по напр жению, а обе пары электродов установлены вертикально внутри сло  с высотой, превышанвдей высоту сло , и выполнены сплсхиными , отличающеес  тем, что . с целью повышени  точности и достижени  инвариантности при изме- . рении высоты сло  в различных средах, электроды в каждой паре выполнены плоскими, снабжены системой сквозных каналов и расположены на. одинаковом рассто нии друг от друга, которое в 20-40 раз меньше их средней ширины и заполнено плоскими элементами , выполненными из несмачиваемого изол ционного материала с системой сквозных каналов, сечение которых в 5-20 раз больше, чем у электродов . 2.Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что углы при вершинах треугольных электродов составл ют 30-60. 3.Устройство по П.1, о ТхЛ и чающеес  тем, что к измерител м тока параллельно подключены конденсаторы емкостью (3-7)-10 мкФ. Источники информации, прин тые.во внимание при экспертизе 1.Тарат Э.Я., Березин Р.В., Туболкин А.Ф. и др. Новые измерени  высоты газожидкостного сло  в пеннс аппарате с переливом пены . ЖПХ 1977 т. 50 1, с, 80-84..
  2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2760736, кл, G 01 N, 1979 (прототип).
    S
SU802999826A 1980-11-03 1980-11-03 Устройство дл определени параметров электропроводного взвешенного сло SU949466A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802999826A SU949466A1 (ru) 1980-11-03 1980-11-03 Устройство дл определени параметров электропроводного взвешенного сло

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802999826A SU949466A1 (ru) 1980-11-03 1980-11-03 Устройство дл определени параметров электропроводного взвешенного сло

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU949466A1 true SU949466A1 (ru) 1982-08-07

Family

ID=20924405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802999826A SU949466A1 (ru) 1980-11-03 1980-11-03 Устройство дл определени параметров электропроводного взвешенного сло

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU949466A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3901079A (en) Two-mode capacitive liquid level sensing system
US4003259A (en) Method and a device for capacitive level measurement
US4780663A (en) Gauge for measuring the conductance of a liquid present between two electrodes
Einstein Factors limiting the accuracy of the electrolytic plotting tanks
JPH0356412B2 (ru)
EP0149279B1 (en) Level gauge
JPS631524B2 (ru)
US2802173A (en) Core saturation distribution measurement and apparatus therefor
CN104897239A (zh) 一种非接触式液位传感器及应用该传感器的智能水杯
US3255413A (en) Electro-chemical coulometer including differential capacitor measuring elements
JP2001215203A (ja) 電気伝導度測定装置、土壌導電率測定方法及び土壌溶液導電率測定装置
SU949466A1 (ru) Устройство дл определени параметров электропроводного взвешенного сло
JP2019095392A (ja) レベル測定器
US3354388A (en) Method for measuring the moisture content of wood
GB2064130A (en) Electromagnetic Channel Flowmeter
EP0057278B1 (en) Capacitance circuit for level measurement
RU2708682C1 (ru) Контактный датчик удельной электрической проводимости жидкости
GB2218812A (en) A capacitive apparatus for measuring liquid volume and flow rate
JPH11248516A (ja) 静電容量形レベル測定装置
US3821644A (en) Device for automatic counting and measurement of suspended particles
Blom Measurement of dielectric relaxation of conducting solutions at low frequencies
US2417099A (en) Variable resistance standard
JPS59136622A (ja) 液面計
JP3372173B2 (ja) 静電容量形レベル測定装置
CN107036676A (zh) 油量传感器、油量测量***及测量方法