УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ

Полезная модель относится к электроизмерительной технике, а именно для измерения расхода и экспресс-анализа диэлектрических жидкостей на нефтебазах и заправочных станциях, и может быть использована в нефтехимической и других отраслях промышленности.
Известно устройство для определения содержания воды в жидких нефтепродуктах, состоящее из внутреннего корпуса с пробой исследуемого нефтепродукта, внешнего корпуса, который состоит из двух вертикальных половин, соединенных между собой через диэлектрик по всей длине соединения. К половинам внешнего корпуса подключен высокочастотный генератор, соединенный со стабилизированным источником питания, и измерительный блок [1].
Недостатком устройства является невозможность определения содержания воды в потоке нефтепродуктов.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для измерения расхода диэлектрических жидкостей, содержащее датчик расхода, выполненный в виде корпуса из диэлектрического материала и снабженный резистором и устройством управления, при этом выводы одной группы электродов подключены через резистор к общей шине и к входу устройства управления, выход которого подключен к входу второй группы электродов, а выход устройства управления подключен к контакту для подключения измерительного устройства. Устройство управления включает в себя повторитель напряжения, компаратор, два резистора, переключатель полярности напряжения, первый и второй контакты для подключения к источникам разнополярного напряжения и контакт для подключения измерительного устройства, при этом вход устройства управления подключен к входу повторителя напряжения, а его выход подключен к дифференциальному входу компаратора, а второй его вход через резистор соединен с общей шиной устройства, выход компаратора соединен через резистор ко второму его входу и к управляющему входу переключателя полярности напряжения и контакту для подключения измерительного устройства, входы переключателя полярности напряжения подключены к первому и второму контактам источникам разнополярного напряжения, а выход соединен с выходом устройства управления. [2]
Недостатком данного устройства является невозможность определения содержания воды диэлектрической жидкости, расход которой измеряется.
Предполагаемая полезная модель решает задачу совмещения функции измерения расхода и определения содержания воды диэлектрической жидкости, расход которой измеряется, в одном устройстве.
Это достигается тем, что датчик расхода снабжен резистором, устройством управления, выпрямителем и блоком измерения, при этом выводы одной группы электродов подключены через выпрямитель к блоку измерения, а выводы другой группы электродов подключены через резистор к общей шине и ко входу устройства управления, выход которого подключен к входу второй группы электродов, а выход устройства управления подключен к контакту для подключения измерительного устройства.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение устройства для измерения расхода и определения содержания воды в диэлектрических жидкостях.
Датчик расхода диэлектрической жидкости фиг. 1 состоит из диэлектрического корпуса 1, внутри которого имеются проточная камера 2. На стенках корпуса размещены электроды 3, 4. Они расположены друг над другом, и каждая пара электродов 3, 4 образует конденсаторы, расстояние между обкладками которых заполнено диэлектрической жидкостью, расход которой определяется. Электроды 3, 4 соединены параллельно между собой в две группы, причем соединение осуществлено так, что соседние электроды входят в состав разных групп. В результате такого соединения получаются два распределенных конденсатора С1 и С2, показанные на фиг. 1. Выход групп электродов С2, находящихся в проточной камере, соединены с входом 5 устройства управления 6 и через резистор 7 с общей шиной устройства, выход 8 устройства управления 6 соединен с входом групп электродов С1, а выход 9 соединен с контактом 10 для подключения измерительного устройства. Выход группы электродов С1 соединен через выпрямитель 11 с блоком измерения 12.
Устройство для измерения расхода и определения содержания воды в диэлектрических жидкостях работает следующим образом.
Диэлектрическая жидкость, расход которой измеряется, подается в проточную камеру 2. При этом на выходе 8 устройства управления 6 присутствует напряжение положительной или, например, отрицательной полярности. Диэлектрическая жидкость, находящаяся между электродами, образующими первую группу конденсаторов С1, поляризуется, и конденсаторы С1 заряжаются.
ν
Если имеется какой-либо расход диэлектрической жидкости, то в проточной камере она будет протекать со скоростью , значение которой пропорционально величине расхода. Часть зарядов поляризованной диэлектрической жидкости будет унесена из пространства под электродами С1. А напряжение на конденсаторах С2 будет, например, уменьшаться, вследствие протекания поляризованной диэлектрической жидкости между электродами конденсаторов С2. Выход конденсаторов С2 подключен ко входу 5 устройства управления 6. При появлении напряжения на конденсаторе С2 устройство управления 6 меняет полярность напряжения, подаваемое на конденсатор С1, на противоположное. В результате диэлектрическая жидкость, протекающая между электродами конденсатора С1, поляризуется напряжением обратной полярности, а полярность напряжения на конденсаторах С2 изменится, после чего процесс повторяется. При этом получается на вход конденсаторов С1 с устройства управления 6 подается высокочастотное напряжение, и при протекании диэлектрической жидкости между обкладками конденсаторов С1 величина напряжения на выходе выпрямителя 11 различна в зависимости от диэлектрической проницаемости нефтепродукта: чем больше воды в нефтепродукте, тем больше величина напряжения на выходе выпрямителя 11. Последующая обработка (усиление) сигнала в блоке измерения 12 позволяет судить о степени обводненности нефтепродукта на основании полученных результатов. Результаты отражаются на дисплее в виде параметров: «содержание воды в процентах» и, при необходимости, «плотность нефтепродукта».
Резистор 7 предназначен для обеспечения среднего значения постоянной составляющей на конденсаторах С2, равного нулю. На выходе 9 устройства управления 6, соединенным с контактом 10 для подключения измерительного устройства, формируется логическое напряжение с частотой, пропорциональной расходу жидкости.
ЛИТЕРАТУРА
1. Патент RU № 2381483, G01N 9/36, 2008.
2. Патент RU № 84969, G01F 1/20, G01F 1/56, 2009.