Багатоелектродний датчик для визначення вмісту газу у двофазному потоці

Реферат: Винахід стосується датчика для визначення вмісту газу у двофазному текучому середовищі, що протікає у проточній лінії, який містить патрон (10), виконаний з можливістю розташування в проточній лінії, в потоці (F) текучого середовища. Патрон (10) датчика містить безліч вимірювальних електродів (1-5), які задають попарно безліч зон (А-D), що розділяють прохідний переріз патрона (10). Датчик додатково містить органи (50) перемикання і вимірювання, які сполучені з вимірювальними електродами (1-5) для управління перемиканням кожної зони (A-D) патрона (10) між станом вимірювання і станом відсутності вимірювання. Органи (50) перемикання і вимірювання виконані з можливістю вибіркового перемикання стану кожної із зон (A-D) незалежно одна від одної. UA 110652 C2 (12) UA 110652 C2 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки Даний винахід стосується датчиків для визначення вмісту газу у двофазному текучому середовищі, що протікає в проточній лінії в будь-якій промисловій установці, наприклад, в ракетному двигуні або іншому об'єкті. Рівень техніки Знання об'ємного вмісту газу, присутнього в рідині, має велике практичне значення, зокрема, в аерокосмічній області. Так, наприклад, турбонасоси, якими оснащені ракетні двигуни, живляться криогенними компонентами ракетного палива, зокрема, рідким воднем і рідким киснем. На вході насосів присутність газу в рідині збуджує потоки і створює ризик кавітації, яка викликає рознесення турбонасосів. Відповідно, в цьому випадку застосування дуже важлива можливість виявлення і вимір присутності газу в компонентах ракетного палива. Відомі звичайні ємнісні датчики з двома електродами, придатні для розміщення в трубопроводі в потоці двофазного текучого середовища, що протікає в трубопроводі. Перший з двох електродів є анодом у вигляді циліндрового стрижня, тоді як інший електрод є катодом, що створює частину ділянки трубопроводу. Ці звичайні ємнісні датчики розроблені для вимірювання відносної діелектричної проникності (або діелектричної постійної) двофазного текучого середовища, яке протікає в трубопроводі між катодом і анодом, що дозволяє визначати об'ємний вміст газу, присутнього в рідкій фазі текучого середовища. Діелектрична постійна текучого середовища безпосередньо залежить від показника заломлення середовища. Було встановлено, що показник заломлення текучого середовища у газоподібному стані зазвичай декілька відрізняється від показника заломлення текучого середовища, яке прийняло рідкий стан, так що при попередньому знанні цих двох показників заломлення і діелектричної постійної текучого середовища, яке протікає у двофазному стані, за допомогою ємнісного датчика, розташованого в трубопроводі, можна визначати відсотковий вміст бульбашок газу, присутніх в рідкій фазі текучого середовища. Проте вимірюваний цими звичайними датчиками відсотковий вміст бульбашок газу неточний по відношенню до дійсного процентного вмісту бульбашок газу у прохідному перерізі ділянки трубопроводу, в якому встановлені датчики. Це створює проблеми, тим паче, що вимірюваний цими звичайними датчиками відсотковий вміст бульбашок газу відповідає середньому процентному вмісту по всьому прохідному перерізу датчика, так що виміряний відсотковий вміст не дозволяє виявляти можливі дуже локалізовані розкиди бульбашок газу. Таким чином, існує нагальна потреба у створенні датчика, здатного точно вимірювати середній і локальний відсотковий вміст бульбашок газу в межах даного прохідного перерізу. Розкриття винаходу Задачею даного винаходу є створення такого датчика. Датчик згідно з винаходом забезпечує можливість визначення вмісту газу у двофазному текучому середовищі, яке протікає в проточній лінії, при цьому датчик містить патрон, виконаний з можливістю розташування в проточній лінії, в потоці текучого середовища. Патрон датчика містить множину вимірювальних електродів, які розташовані на відстані один від одного і навпроти один одного таким чином, що задають попарно множину зон, які розділяють прохідний переріз патрона. Датчик додатково містить органи перемикання і вимірювання, які сполучені з вимірювальними електродами так, щоб управляти перемиканням кожної зони патрона між, з одного боку, станом вимірювання, в якому ці органи подають електричний сигнал збудження між двома сусідніми вимірювальними електродами, що задають дану зону, і вимірюють показну величину, що представляє електричний сигнал прийому, який виникає в результаті подачі електричного сигналу збудження, для визначення вмісту газу текучого середовища, яке пов'язане з цією показною величиною, і, з іншого боку, станом відсутності вимірювання. Органи перемикання і вимірювання виконані з можливістю вибіркового перемикання стану кожної зони незалежно від будь-якої іншої зони. Таким чином, зрозуміло, що патрон датчика містить три або більше вимірювальних електродів, що дозволяє розділяти прохідний переріз патрона на дві або більше число зон, причому ці зони відповідають зонам між електродами, які попарно задають ці зони. При цьому для рівних прохідних перерізів і інших рівних умов відстані між електродами патрона датчика згідно з даним винаходом менше цієї відстані у відомому описаному вище датчику з двома електродами, що дозволяє вимірювати сигнали з кращим відношенням сигналу до шуму і, отже, з більшою точністю. 1 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Крім того, наявність декількох зон в результаті оснащення датчика великим числом вимірювальних електродів згідно з винаходом дає перевагу в можливості точного вимірювання процентного вмісту бульбашок газу, що утворилися локально в одній або декількох з цих зон, які вибирають шляхом вибору за допомогою комбінації перемикань між станами вимірювання і станами відсутності вимірювання, що може здійснюватися довільно і незалежно для кожної зони патрона датчика. Далі, для того, щоб дана зона приймала свій стан відсутності вимірювання, органи перемикання і вимірювання можуть бути виконані з можливістю перешкоджати встановленню електричного збудження між двома сусідніми вимірювальними електродами, що задають цю зону. Безліч альтернативних варіантів можливі для того, щоб дана зона приймала свій стан відсутності вимірювання. Так, згідно з першим альтернативним варіантом органи перемикання і вимірювання подають однаковий електричний потенціал на два сусідні вимірювальні електроди, які задають дану зону, для того, щоб ця зона приймала свій стан відсутності вимірювання. При цьому зрозуміло, що доки ця зона залишається у своєму стані відсутності вимірювання, різниця потенціалів на клемах двох обмежувальних її вимірювальних електродів має нульову величину (на практиці ця різниця потенціалів підтримується на величині настільки близькій до нуля, наскільки це дозволяють органи перемикання і вимірювання, якими оснащений датчик). В результаті два сусідні вимірювальні електроди стримуються у примусовому стані, який не допускає встановлення електричного збудження між цими двома електродами. Згідно з іншим альтернативним варіантом органи перемикання і вимірювання переривають будь-який електричний зв'язок між двома сусідніми вимірювальними електродами, що задають дану зону, щоб ця зона приймала свій стан відсутності вимірювання. В цьому випадку органи перемикання і вимірювання можуть знов встановлювати електричний зв'язок, коли ця зона приймає свій стан вимірювання, таким чином забезпечуючи електричне збудження між двома сусідніми вимірювальними електродами, що задають цю зону. Оптимально електричним сигналом збудження є періодична змінна напруга у постійному режимі, переважно з середньою нульовою величиною. Зокрема, може використовуватися напруга синусоїдальної, прямокутної, трикутної форми, послідовність імпульсів і так далі. В цьому випадку електричний сигнал прийняття (або сигнал у відповідь) як реакція на подачу електричного сигналу збудження змінюється також періодично з амплітудою і/або періодом і/або зсувом фази по відношенню до електричного сигналу збудження, яка/які залежить від діелектричного постійного текучого середовища, що протікає в даній зоні. В рамках даного винаходу можлива подача на два сусідні вимірювальні електроди, які задають дану зону, змінної напруги в не постійному режимі, або постійної напруги або сигналу будь-якого іншого характеру за єдиної умови, що цей електричний сигнал збудження викликає, щонайменше, в один заданий момент часу переміщення зарядів між двома вимірювальними електродами даної зони, що забезпечить можливість визначення діелектричного постійного текучого середовища, який протікає в даній зоні. Далі, органи перемикання і вимірювання можуть бути виконані таким чином, що ця показна величина, вимірювана вимірювальними електродами, є представником виключно електричного сигналу прийому, який є результатом подачі електричного сигналу збудження між двома сусідніми вимірювальними електродами, що задають дану зону. Таким чином, зрозуміло, що на цю показну величину не впливає вміст газу в текучому середовищі, яке протікає в іншій або в кожній іншій сусідній зоні, незалежно від того, в якому стані перемикання знаходиться ця сусідня зона. Згідно з оптимальним альтернативним варіантом органи перемикання і вимірювання можуть бути виконані таким чином, що ця показна величина містить першу складову, яка є показною для електричного сигналу прийому, який є результатом подачі електричного сигналу збудження між двома сусідніми вимірювальними електродами, що задають дану зону, і другу складову, яка є показною для електричного сигналу прийому, що є результатом подачі будь-якого електричного сигналу збудження між двома сусідніми вимірювальними електродами, які задають іншу зону, сусідню даній зоні. Для цього вказана показна величина може вимірюватися, наприклад, на клемах двополюсного ланцюга, переважно двополюсного ланцюга опору, сполученого, з одного боку, з вимірювальним електродом, загальним для даної і сусідньої зон, і з іншого боку, з лінією фіксованого потенціалу датчика, зокрема, з його нульовим потенціалом. 2 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В цьому випадку показна величина, виміряна на клемах двополюсного ланцюга, відповідає його імпедансу, коли вибрана подача електричного сигналу збудження, що змінюється періодично в постійному режимі. Переважно органи перемикання і вимірювання в ході одного циклу вимірювання перемикають послідовно, щонайменше, один раз стан, щонайменше, однієї зони. Зрозуміло, що завдяки цьому можна скористатися тим фактом, що органи перемикання і вимірювання можуть перемикати кожну із зон патрона датчика незалежно одна від одної для визначення циклу вимірювання, в ході якого, щонайменше, одна із зон піддається послідовно одному або декільком перемиканням свого стану. За рахунок цього можна визначати самі різні послідовності перемикання, які повинні виконуватися в ході такого циклу вимірювання. Так, наприклад, може бути переважно, щоб кожна зона в ході циклу вимірювання приймала свій стан вимірювання, щонайменше, один раз. В цьому випадку можна в ході циклу вимірювання сканувати кожну зону патрона датчика, що дозволяє отримувати точну картографію розподілу бульбашок газу в прохідному перерізі патрона. Також може бути переважно, щоб в ході циклу вимірювання датчик приймав, щонайменше, одну конфігурацію, в якій, щонайменше, перша із зон приймає свій стан вимірювання, тоді як, щонайменше, одна (переважно кожна) інша зона, сусідня з першою, приймає свій стан відсутності вимірювання. Ця конфігурація має особливі переваги, коли органи перемикання і вимірювання виконані таким чином, що показна величина, яку вони вимірюють, містить першу і другу показні складові електричних сигналів прийому, пов'язаних відповідно з першою зоною і сусідньою зоною, як було описано вище. У даній конфігурації датчика ця друга складова вимірюваної показної величини є нульовою (на практиці настільки близькою до нуля, наскільки дозволяють органи перемикання і вимірювання) в стані відсутності вимірювання сусідньої зони. В результаті виміряна показна величина дозволяє безпосередньо отримувати діелектричну постійну текучого середовища, яке протікає конкретно в першій зоні, і при цьому вміст газу в текучому середовищі, яке протікає в іншій зоні, не впливає на вимір вказаної показної величини. Далі, може мати перевагу рішення, коли в перший момент циклу вимірювання, щонайменше, перша із зон приймає свій стан вимірювання тоді як друга зона, сусідня з першою, приймає свій стан відсутності вимірювання, а в другий момент (передуючий першому моменту або наступний за ним) циклу вимірювання перша зона залишається в своєму стані вимірювання, тоді як друга зона приймає свій стан вимірювання. В цьому випадку переважно протягом першого і другого моментів кожна можлива зона, сусідня першій або другій зоні, залишається в тому ж стані вимірювання або відсутності вимірювання (переважно відсутність вимірювання). При цьому, коли крім того вибрано, що показна величина, пов'язана з першою зоною містить першу і другу складові, які представляють електричні сигнали прийому, відповідно пов'язані з першою і другою зонами, як це було описано вище, ця показна величина дозволяє в першому тимчасовому проміжку визначати діелектричну постійну текучого середовища, що протікає в першій зоні, а в другому тимчасовому проміжку вона дозволяє визначати діелектричну постійну текучого середовища, що протікає в об'єднаному просторі першої і другої зон. За рахунок цього діелектрична постійна текучого середовища, що протікає в другій зоні може бути виведена з двох попередніх вимірів за допомогою віднімання з діелектричної постійної, отриманої в другому тимчасовому проміжку, діелектричної постійної, отриманої в першому тимчасовому проміжку. Зрозуміло, що при цьому органи перемикання і вимірювання можуть містити ланцюг вимірювання, який є загальним для першої і другої зон і який дозволяє визначати відсотковий вміст бульбашок газу, що утворилися окремо в першій зоні і окремо в другій зоні, і при цьому потрібне лише одне перемикання стану, а саме перемикання стану другої зони між першим і другим моментами циклу. Переважно в ході циклу вимірювання, щонайменше, перша із зон приймає свій стан вимірювання більше число разів, ніж, щонайменше, одна інша із зон. Зрозуміло, що завдяки цьому можна уважніше стежити за визначеними зонами датчика, які вважаються більш схильними до утворення бульбашок газу, ніж інші зони датчика, які вважаються менш проблематичними. Переважно цикл вимірювання виконується таким, що повторюється, переважно періодично. При цьому зрозуміло, що можна стежити за розвитком просторового розподілу бульбашок газу в одній або декількох зонах патрона датчика. 3 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Переважно патрон датчика містить електроди огородження, які продовжують кінці вимірювальних електродів, будучи електрично від'єднаними від них, і сполучені з органами перемикання і вимірювання таким чином, що електроди огородження у всі моменти знаходяться під тим же електричним потенціалом, що і вимірювальні електроди, які вони відповідно продовжують. Зрозуміло, що електроди огородження дозволяють усунути краєві ефекти, які значно впливають на реакцію вимірювальних електродів на електричне збудження, якому вони піддаються, коли відстані між електродами не є зневажливо малими по відношенню до розмірів цих вимірювальних електродів. Крім того, коли вирішено збуджувати вимірювальні електроди датчика електричними сигналами збудження у постійному режимі, що змінюється, для точності вимірів переважно, щоб частота, фаза і амплітуда електричних потенціалів, які подаються на електроди огородження, були в кожен момент ідентичні частоті, фазі і амплітуді електричних потенціалів, під якими знаходяться продовжувані ними вимірювальні електроди. Переважно датчик може містити по вибору один або безліч конструктивних елементів, здатних взаємодіяти з вимірювальними електродами для їх утримання на відстані і навпроти один одного. Переважно вимірювальні електроди стримуються на відстані один від одного за допомогою проміжних розпірок, щонайменше, частково виконаних з електроізоляційного матеріалу, наприклад, з тефлону (політетрафторетилену). Переважно, коли патрон датчика додатково містить електроди огородження, вони можуть бути розташовані на відстані один від одного і продовжують відповідні вимірювальні електроди за допомогою вказаних розпірок. Переважно розпірки забезпечені проходами, всередину яких введені сполучні дроти так, щоб забезпечувати з'єднання між вимірювальними електродами (і їх можливими електродами огородження) і органами перемикання і вимірювання. В результаті такого рішення патрон датчика може бути розташований в проточній лінії текучого середовища, наприклад всередині трубопроводу проточної лінії або між двома її ділянками, тоді як органи перемикання і вимірювання можуть бути розташовані зовні і віддалено від проточної лінії у доступнішому місці для користувача датчика. Далі, вимірювальні електроди (і їх можливі електроди огородження) можуть мати будь-які відповідні форми за умови, що вони можуть проходити на відстані один від одного і навпроти один одного так, щоб попарно задавати безліч зон прохідного перерізу патрона датчика. Так наприклад вимірювальні електроди (і можливі електроди огородження) можуть бути виконані плоскими і паралельними один одному. Це рішення має перевагу, коли прохідний переріз проточної лінії має прямокутну форму. З урахуванням того, що більшість ділянок використовуваних в проточних лініях трубопроводів мають круглий переріз, згідно особливо переважному альтернативному варіанту вимірювальні електроди (і їх можливі електроди огородження) можуть бути коаксіальними, такими, що оточують один одного навколо загальної осі і мають круглий переріз в площині перерізу, перпендикулярній загальній осі. В цьому випадку вимірювальні електроди (і їх можливі електроди огородження) можуть за вибором також мати форму усіченого конуса або бути циліндровими. Переважне відношення діаметрів двох сусідніх вимірювальних електродів (і їх можливих електродів огородження) в площині перерізу складає від 1,1 до 3,0 для підвищення точності вимірів. Винахідники даного винаходу шляхом теоретичних обчислень, експериментальних робіт і проведення багатократного числового моделювання змогли встановити, що вимірювана діелектрична постійна змінюється до того ж нелінійно для одного і того ж процентного вмісту і для тих же розмірів бульбашок газу у функції радіальної відстані від загальної осі вимірювальних електродів, на якій локально утворюються ці бульбашки газу. Винахідникам вдалося встановити, що це явище обумовлене тим фактом, що відносний об'єм, займаний бульбашкою по відношенню до об'єму кільцевої зони, в якій поміщена ця бульбашка, тим більше, чим ближче утворення бульбашки в радіальному напрямі до загальної осі патрона датчика. Винахідниками було знайдено рішення, яке дозволяє компенсувати цю експериментальну радіальну залежність діелектричного постійного текучого середовища шляхом завдання того, що відношення діаметрів двох сусідніх вимірювальних електродів в площині перерізу повинне складати від 1,1 до 3,0. 4 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Переважно це відношення діаметрів складає від 1,4 до 2,0 для ще більшого підвищення точності вимірювання. Далі, в рамках даного винаходу патрон датчика може містити будь-яке число вимірювальних електродів, яке дорівнює або більше трьох (наприклад, три, чотири, п'ять, шість, сім або більше). Зрозуміло, що для рівних прохідних перерізів і рівних інших параметрів чим більше вимірювальних електродів містить патрон датчика, тим менше відстані між електродами в патроні і тим точніше виконувані вимірювання. Проте для того, щоб конструкція датчика залишалась простою в серійному виробництві, переважно патрон датчика містить від трьох до шести вимірювальних електродів. В разі використання датчика, вимірювальні електроди якого є осесиметричними тілами, відношення діаметрів в перерізі між двома крайніми вимірювальними електродами патрона датчика (тобто між двома вимірювальними електродами, найбільш віддаленими один від одного) може переважно складати від 5 до 20, як функція числа вимірювальних електродів в патроні. Далі, переважне відношення осьової довжини вимірювальних електродів вздовж їх загальної осі до діаметра вимірювального електроду, найбільш віддаленого від загальної осі, складає від 0,25 до 1. Цей діапазон величин представляє хороший компроміс між оптимізацією точності вимірювання і зниженням до мінімуму збудження потоку, яке викликається присутністю патрона в проточній лінії. Перелік креслень Далі пояснення винаходу і його переваг буде дано у подальшому детальному описі прикладів здійснення, що не мають обмежувального характеру, із посиланнями на креслення, що додаються. На кресленнях: фіг. 1 змальовує у перспективі патрон датчика згідно з винаходом; фіг. 2 змальовує патрон по фіг. 1 на виді зверху; фіг. 3 змальовує патрон на виді у розрізі в площині ІІІ-ІІІ на фіг. 2; фіг. 4 змальовує патрон на виді у розрізі в площині IV-IV на фіг. 2, показуючи можливість встановлення патрона в ділянці трубопроводу проточної лінії; фіг. 5 змальовує вид у перспективі, представляючи один з вимірювальних електродів патрона окремо від своїх двох електродів огородження; фіг. 6 схемно змальовує патрон, сполучений органами зв'язку з органами перемикання і вимірювання згідно з винаходом. Здійснення винаходу Датчик згідно з винаходом містить патрон 10 і органи 50 перемикання і вимірювання. На фіг. 1-4 показаний приклад виконання патрона 10 згідно з винаходом, який не має обмежувального характеру. Згідно з показаним прикладом виконання патрон 10 датчика містить п'ять вимірювальних електродів 1-5, які розташовані на відстані один від одного і навпроти один одного таким чином, що задають попарно чотири зони A-D прохідного перерізу патрона 10. Вимірювальні електроди 1-5 коаксіальні, оточують один одного навколо загальної осі, яка визначає осьовий напрям патрона 10, і мають круглий переріз в площині перерізу, перпендикулярній загальній осі. Крім того, вимірювальні електроди 1-5 є тілами обертання у вигляді циліндрів. Зовнішній корпус патрона 10, що обмежує його прохідний переріз, утворює вимірювальний електрод 1, найбільш далекий від загальної осі, при цьому зовнішній корпус патрона 10 є в цілому циліндровим з віссю обертання на загальній осі. Найближчий до загальної осі вимірювальний електрод 5 утворює циліндровий центральний сердечник (який може бути повністю суцільним, повністю порожнистим або частково порожнистим, як показано на фіг. 3). Останні три вимірювальні електроди 2, 3 і 4 є проміжними вимірювальними електродами, які утворюють відповідно циліндрові кільця, що проходять коаксіально між зовнішнім корпусом і центральним сердечником патрона 10 і поміщені один в іншому. У даному прикладі виконання чотири зони A-D прохідного перерізу патрона 10, які утворені кожними двома з п'яти вимірювальних електродів 1-5, є кільцевими циліндровими осесиметричними зонами. Згідно з показаним прикладом виконання відношення діаметрів двох сусідніх вимірювальних електродів в площині перерізу складає від 1,1 до 3,0, переважно від 1,4 до 2,0 (в цьому відношенні більший діаметр з двох є чисельником, а менший діаметр знаменником) і ще переважніше від 1,5 до 1,9. 5 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Зокрема, в даному прикладі виконання діаметри вибрані такими, що внутрішній діаметр першого вимірювального електрода 1 (тобто діаметр внутрішньої стінки зовнішнього корпуса патрона 10) складає 121 мм, а зовнішній діаметр другого вимірювального електрода 2 складає 80 мм, так що відношення діаметра першого вимірювального електрода 1 до діаметра другого вимірювального електрода 2 складає приблизно 1,5. Далі, в даному прикладі виконання внутрішній діаметр другого вимірювального електрода 2 вибраний таким, що дорівнює 76 мм (це означає, що в даному прикладі другий електрод має радіальну товщину 2 мм), а зовнішній діаметр третього вимірювального електрода 3 дорівнює 50 мм, так що відношення діаметра другого вимірювального електрода 2 до діаметра третього вимірювального електрода 3 складає приблизно 1,5. Так само в даному прикладі виконання внутрішній діаметр третього вимірювального електрода 3 вибраний, що дорівнює 47 мм (це означає, що в даному прикладі третій електрод має радіальну товщину 1,5 мм), а зовнішній діаметр четвертого вимірювального електрода 4 дорівнює 30 мм, так що відношення діаметра третього вимірювального електрода 3 до діаметра четвертого вимірювального електрода 4 складає приблизно 1,6. І нарешті, в даному прикладі виконання внутрішній діаметр четвертого вимірювального електрода 4 вибраний таким, що дорівнює 28 мм (це означає, що в даному прикладі четвертий електрод має радіальну товщину 1,0 мм), а зовнішній діаметр п'ятого вимірювального електрода 5 (тобто зовнішній діаметр центрального сердечника) дорівнює 15 мм, так що відношення діаметра четвертого вимірювального електрода 4 до діаметра п'ятого вимірювального електрода 5 складає приблизно 1,9. В результаті виходить, що в даному прикладі виконання відношення внутрішнього діаметра першого вимірювального електрода 1 до зовнішнього діаметра п'ятого вимірювального електрода 5 (тобто відношення діаметрів крайніх вимірювальних електродів патрона 10 датчика) складає приблизно 8,1 і лежить в межах згаданого вище переважного діапазону [5; 20]. Крім того, в даному прикладі виконання вибрані такі розміри, що осьова довжина вимірювальних електродів вздовж їх загальної осі (яка тут відповідає відстані між двома осьовими кінцями проміжних вимірювальних електродів 2-4) дорівнює 55 мм, так що відношення цієї осьової довжини до внутрішнього діаметра першого вимірювального електрода 1 складає приблизно 0,5 і лежить в межах згаданого вище переважного діапазону [0,25; 1]. При цьому кожен вимірювальний електрод 1-5 виготовлений з електропровідного матеріалу. Зокрема, перевага може бути віддана латуні або неіржавіючій сталі, причому остання рекомендується, коли патрон призначений для встановлення в криогенній проточній лінії, наприклад, в проточній лінії рідкого водню LH2 при температурі приблизно 20 К. Як показано, зокрема, на фіг. 4, патрон 10 датчика може бути розташований в будь-якій проточній лінії, в якій проходить текуче середовище, в потоці F текучого середовища. Згідно з даним прикладом виконання патрон 10 виконаний з можливістю встановлення в ділянці 60 трубопроводу з утворенням частини проточної лінії. Зовнішній корпус патрона 10 містить перший елемент кріплення, виконаний з можливістю взаємодії з другим елементом кріплення, що створює частину ділянки 60 трубопроводу, для кріплення патрона 10 в ділянці 60 трубопроводу. Зокрема, зовнішній корпус патрона 10 містить як перший елемент кріплення фланець 14, який може спиратися на уступ 66, який є другим елементом кріплення, утвореним на внутрішній стінці ділянки 60 трубопроводу, що дозволяє укріплювати патрон 10 в ділянці 60 трубопроводу за допомогою гвинтів (не показані), які можуть бути пропущені через крізні отвори 16, виконані у фланці 14 (див., зокрема, фіг. 1 і 2) для з'єднання з уступом 66. Ділянка 60 трубопроводу містить два фланці 62 і 64, утворені відповідно на його двох осьових кінцях таким чином, що ця ділянка 60 може бути розташована між двома іншими ділянками трубопроводу (не показані), що створює проточну лінію. В рамках даного винаходу як переважна альтернатива показаному прикладу виконання зовнішній корпус патрона датчика сам утворює ділянку трубопроводу, яка може бути безпосередньо розташована між двома іншими ділянками проточної лінії. Цей альтернативний варіант дозволяє зменшити звуження прохідного перерізу, яке викликається присутністю патрона датчика всередині проточної лінії. В цьому випадку зовнішній корпус патрона може містити два фланці, аналогічних фланцям 62 і 64 описаних вище ділянки 60 трубопроводу. Далі, як показано на фіг. 2 і 3, вимірювальні електроди 1-5 патрона 10 утримуються на відстані один від одного за допомогою проміжних розпірок 20, які виготовлені повністю з електроізоляційного матеріалу, зокрема, з політетрафторетилену (тефлону), і в цілому мають форму ребер. 6 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Зокрема, патрон 10 містить чотири перші розпірки 20 на верхній по напряму потоку стороні патрона 10, які розташовані хрестом навколо центрального сердечника таким чином, що проходять в чотирьох радіальних напрямах по кутом 90° один до одного між центральним сердечником і зовнішнім корпусом патрона 10. Далі, патрон 10 містить чотири інші розпірки 20 на нижній по напряму потоку стороні патрона, які аналогічні чотирьом першим розпіркам і проходять між центральним сердечником і зовнішнім корпусом патрона 10 відповідно в тих же чотирьох радіальних напрямах, що і чотири перші розпірки. Кожна розпірка 20 встановлена за допомогою утримувального стрижня 30, який проходить через крізний отвір в розпірці 20 і закріплений з одного боку на центральному сердечнику і з іншого боку на зовнішньому корпусі 1 патрона 10. Згідно з показаним прикладом виконання обидва кінця кожного утримувального стрижня 30 мають різь для кріплення, з одного боку, на центральному сердечнику шляхом загвинчування в його різьбове гніздо і, з іншого боку, для кріплення на зовнішньому корпусі 1 шляхом нагвинчування гайки 31, яка упирається у зовнішню стінку зовнішнього корпуса 1 навколо крізного отвору в зовнішньому корпусі 1 для проходу утримувального стрижня назовні у радіальному напрямі патрона 10. Кожна розпірка 20 упирається у центральний сердечник. Далі, як показано на фіг. 5, зокрема, відносно вимірювального електрода 3, два осьові кінці кожного проміжного вимірювального електрода 2-4 (тобто два кінці електроду, які рознесені один від одного в осьовому напрямі електроду), містять чотири рівномірно рознесені по радіусах виїмки, в які можуть входити чотири розпірки на нижній по напряму потоку стороні, і відповідно, на верхній по напряму потоку стороні, для того, щоб утримувати вимірювальні електроди 2-4 на відстані в радіальному напрямі патрона від інших вимірювальних електродів 15, які розташовані навпроти них. Крім того, як показано на фіг. 3-5, патрон 10 датчика містить електроди 2а-4а і 2b-4b огородження, які продовжують кінці вимірювальних електродів 2-4 і електрично від'єднані від них. Конкретніше, два осьові протилежні кінці (тобто на верхній і нижній по напряму потоку сторонах патрона 10) трьох проміжних вимірювальних електродів 2-4 продовжені в осьовому напрямі патрона відповідно трьома електродами 2b-4b огородження на верхній по напряму потоку стороні і трьома електродами 2а-4а огородження на нижній по напряму потоку стороні. Верхні по напряму потоку електроди 2b-4b огородження електрично від'єднані від продовжених ними проміжних вимірювальних електродів 2-4, будучи укріпленими на розпірках 20 з верхнього по напряму потоку боку, протилежного в осьовому напрямі патрона 10 тій стороні, на якій укріплені проміжні вимірювальні електроди 2-4. Так само нижні по напряму потоку електроди 2а-4а огородження електрично від'єднані від продовжених ними проміжних вимірювальних електродів 2-4, будучи укріпленими на розпірках 20 з нижнього по напряму потоку боку, протилежного в осьовому напрямі патрона 10 тій стороні, на якій укріплені проміжні вимірювальні електроди 2-4. Для цього, як це показано для двох електродів 3а і 3b огородження проміжного вимірювального електрода 3, один з двох осьових кінців кожного електрода 2а-4а, 2b-4b огородження має чотири рівномірно рознесені радіально виїмки, в які можуть входити відповідно чотири розпірки 20 для утримання електродів огородження на відстані в осьовомунапрямі патрона 10 від вимірювальних електродів і в радіальному напрямі патрона 10 від інших, розташованих навпроти них електродів огородження. Електроди 2а-4а, 2b-4b огородження виготовлені з електропровідного матеріалу, наприклад, з латуні або переважно з неіржавіючої сталі, коли патрон 10 призначений для проходу через нього криогенного текучого середовища. Далі, згідно з показаним прикладом виконання, що не носить обмежувальний характер, вимірювальні електроди 1 і 5, найбільш віддалені один від одного в радіальному напрямі патрона 10 (тобто відповідно зовнішній корпус і центральний сердечник патрона 10) зв'язані електрично, з одного боку, один з одним і, з іншого боку, з лінією постійного електричного потенціалу датчика, зокрема, з його нульовим потенціалом. У даному прикладі виконання утримуючі стрижні 30 виготовлені з електропровідного матеріалу, зокрема, з латуні або неіржавіючої сталі і забезпечують електричний зв'язок між, з одного боку, центральним сердечником за рахунок з'єднання з ним і, з іншого боку, із зовнішнім корпусом 1 патрона через гайки 31, які також виготовлені з електропровідного матеріалу, зокрема, з латуні або неіржавіючої сталі. 7 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Згідно з показаним прикладом виконання ці два крайні електроди 1 і 5 грають ролі вимірювальних електродів і електродів огородження. У показаному прикладі виконання зовнішній корпус 1 виконаний у вигляді моноблока або єдиного елемента. Згідно з показаним прикладом виконання центральний сердечник 5 виконаний збірним в осьовому напрямі з декількох ділянок, які можуть бути зібрані для утворення центрального сердечника. Згідно з прикладом виконання по фіг. 3 центральний сердечник містить першу ділянку 5, яка утворює вимірювальний електрод 5 як такий і на якій закріплені утримуючі стрижні 30 на верхній по напряму потоку стороні; другу ділянку 5а, на якій закріплені утримуючі стрижні 30 на нижній по напряму потоку стороні; вставку (необов'язкову), встановлену по осі між першою і другою ділянками; і стяжний гвинт 12, який може проходити через крізний отвір другої ділянки 5а для загвинчування у різьбову проточку першої ділянки 5. В рамках винаходу може бути передбачене виконання центрального сердечника у вигляді єдиного елементу. Далі, як показано на фіг. 3 і 4, в розпірках 20 є проходи 25, всередині яких проведені сполучні дроти 40 для забезпечення, з одного боку, з'єднання між вимірювальними електродами 1-5 і органами 50 перемикання і вимірювання, які будуть описані далі, і, з іншого боку, з'єднання між електродами 2а-4а і 2b-4b огородження і органами 50 перемикання і вимірювання. Зокрема, прохід 25 кожної розпірки 20 пересікає, щонайменше, частину цієї розпірки 20 і має виходи в різних місцях, що знаходяться, відповідно, в зонах A-D патрона 10. Далі, кожен сполучний дріт 40, що приходить зовні патрона 10, проходить всередину зовнішнього корпуса 1 через отвір, виконаний у зовнішньому корпусі 1 (зокрема, поблизу місця кріплення гайки 31) для входу сполучного дроту 40 всередину проходу 25 розпірок 20, і потім виходить у відповідну зону A-D поблизу вимірювального електрода або електрода огородження, з яким він має бути сполучений. Далі, щонайменше, один з компонентів патрона 10 датчика переважно може бути виконаний обтічним для зниження до мінімуму втрати напору потоку на вході і/або на виході патрона 10, Згідно з показаним прикладом виконання, щонайменше, один з осьових кінців центрального сердечника, зокрема, на верхній по напряму потоку стороні патрона 10 (який позначений позицією 5b на фіг. 1), виконаний закругленим. Крім того, в даному прикладі виконання осьовий кінець кожного електрода 2а-4а, 2b-4b огородження, розташований на стороні, протилежній в осьовому напрямі тій стороні, де знаходиться вимірювальний електрод 2-4, який він продовжує, також виконаний обтічним. Далі, як показано, зокрема, на фіг. 1, щонайменше, розпірки 20 на верхній по напряму потоку стороні патрона 10 (зокрема, також і розпірки на нижній по напряму потоку стороні патрона 10) також виконані обтічними. Так, кожна розпірка 20 має по суті трикутний переріз, вершина якого лежить в радіальній площині, що представляє напрям, в якому проходить розпірка 20, і обернена вбік, протилежний в осьовому напрямі тій стороні, де знаходяться вимірювальні електроди 2-4. Далі будуть описані різні етапи збірки патрона 10 датчика в цеху або майстерні. Перший етап полягає в тому, що вводять сполучні дроти 40 зовні через отвори зовнішнього корпуса 1 патрона 10. Другий етап полягає в тому, що для кожної розпірки 20 пропускають відповідний сполучний дріт 40 через прохід 25 в розпірці 20 і виводять кожен сполучний дріт 40 через відповідну йому вихідну частину проходу 25, щоб сполучний дріт 40 виходив в ту зону A-D, для якої він призначений. Третій етап полягає в тому, що вводять перші чотири утримуючі стрижні 30 відповідно в чотири розпірки 20 на верхній по напряму потоку стороні патрона 10 і загвинчують ці стрижні 30 в першу ділянку 5 центрального сердечника, а потім нагвинчують відповідні гайки 31 на зовнішньому корпусі 1. Четвертий етап полягає в тому, що вводять і закріплюють третій проміжний вимірювальний електрод 4 в патроні 10, вводять і закріплюють супутній йому електрод 4b огородження на верхній по напряму потоку стороні патрона 10 і приєднують відповідні сполучні дроти 40, які виходять з відповідних розпірок 2. П'ятий етап полягає у повторенні четвертого етапу для другого проміжного вимірювального електрода 3 і його електрода 3b огородження на верхній по напряму потоку стороні, а потім для першого проміжного вимірювального електрода 2 і його електрода 2b огородження на верхній по напряму потоку стороні. 8 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Шостий етап полягає у встановленні вставки центрального сердечника на першій ділянці 5, у встановленні другої ділянки 5а і закріпленні цих двох ділянок за допомогою гвинта 12. Сьомий етап полягає в тому, що вводять чотири останні утримуючі стрижні 30 відповідно у чотири розпірки 20 на нижній по напряму потоку стороні патрона 10, загвинчують стрижні 30 у другу ділянку 5а центрального сердечника і нагвинчують відповідні гайки 31 на зовнішньому корпусі 1. Останній етап полягає у встановленні трьох електродів 2а-4а огородження на нижній по напряму потоку стороні патрона 10 аналогічно процесам, описаним для четвертого і п'ятого етапів. Далі будуть описані органи 50 перемикання і вимірювання згідно з винаходом. У показаному прикладі виконання датчик є ємкісним датчиком. Згідно з цим прикладом текуче середовище, що протікає в проточній лінії, є електроізоляційним двофазним текучим середовищем. Як показано на фіг. 6, органи 50 перемикання і вимірювання містять один або декілька не зв'язаних один з одним ємнісних блоків контролю (зокрема, три блоки 51-53 контролю), які можуть бути сполучені, факультативно, з одним, з декількома або з кожним з вимірювальних електродів патрона 10 (зокрема, відповідно з трьома проміжними вимірювальними електродами 2-4 за допомогою сполучних дротів 40). Кожен блок 51-53 контролю містить перший генератор напруги, який подає першу електричну напругу V1, і другий генератор напруги, який подає другу електричну напругу V1', незалежну від першої електричної напруги V1, але завжди дорівнює йому. Зокрема, перший генератор виконаний таким чином, що перша напруга, яку він подає, є змінною в постійному режимі з частотою f1, амплітудою А1 і фазою P1. Так само другий генератор виконаний таким чином, що друга напруга, яку він подає, є змінною в постійному режимі з частотою f1', амплітудою А1' і фазою Р1' і завжди задовольняє трьом умовам: f1'=f1, А1'=А1 і Р1'=Р1. Крім того, кожен блок 51-53 контролю містить ланцюг перемикання, виконаний з можливістю перемикання між: першим станом Е1, в якому він подає на перший вихід першу напругу V1 і на другий вихід другу напругу V1'; другим станом EO, в якому перший і другий генератори блоку контролю замкнуті накоротко таким чином, що перший і другий виходи обидва подають напругу короткозамкнутого ланцюга, відповідну фіксованому потенціалу VO даного блоку контролю, зокрема, нульовому потенціалу датчика. При цьому кожен блок 51-53 контролю містить ланцюг вимірювання струму, що виробляється в першому генераторі. Далі, лінії фіксованого потенціалу VO блоків 51-53 контролю сполучено один з одним таким чином, що подають однакову напругу короткого замикання в своїх відповідних других станах EO. При цьому блоки 51-53 контролю синхронізовано таким чином, що напруга V1 і VV, які вони подають в своїх відповідних перших станах Е1, в кожен момент знаходяться в одній фазі. Далі, блоки 51-53 контролю вибрано таким чином, що в своїх відповідних перших станах Е1 напруга V1 і V1', що подається ними, має максимально близькі амплітуди і частоти, - теоретично однакові амплітуди і частоти. Органи 50 перемикання і вимірювання сполучені з вимірювальними електродами 1-5, зокрема, за допомогою описаних вище сполучних дротів 40. Конкретніше, два вимірювальні електроди 1 і 5, найбільш віддалені один від одного в патроні 10, електрично сполучені з тією ж лінією фіксованого потенціалу V0, що і кожен з блоків 51-53 контролю (зокрема, з нульовим потенціалом датчика, який є загальним для органів перемикання і вимірювання і для патрона). З іншого боку, перші виходи трьох блоків 51-53 контролю сполучені відповідно з трьома проміжними вимірювальними електродами 4, 3 і 2. Далі, згідно з цим прикладом виконання органи 50 перемикання і вимірювання сполучені з електродами 2а-4а і 2b-4b огородження, зокрема, описаними вище сполучними дротами 40 таким чином, що ці електроди огородження мають в кожен момент такий же електричний потенціал як і вимірювальні електроди 2-4, які вони продовжують. Для цього другі відповідні виходи трьох блоків 51-53 контролю сполучені, відповідно, з одного боку, з трьома електродами 4b, 3b і 2b огородження на верхній по напряму потоку стороні патрона і, з іншого боку, з трьома електродами 4а, 3а, 2а огородження на нижній по напряму потоку стороні патрона. 9 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 З цього зрозуміло, що органи 50 перемикання і вимірювання здатні управляти станами кожної зони A-D патрона 10 з перемиканням між станом вимірювання і станом відсутності вимірювання. Конкретніше, стан вимірювання даної зони вимірювання отримують, коли за рахунок комбінації перемикання блоків 51-53 контролю між їх відповідними першими і другими станами Е1 і E0 перша напруга V1 подається на перший з двох сусідніх вимірювальних електродів, що задають дану зону, тоді як фіксований потенціал V0 подається на іншій з цих сусідніх вимірювальних електродів, так що між цими двома сусідніми вимірювальними електродами створюється електричний сигнал збудження, відповідний різниці потенціалів V1-V0. Крім того, в цьому стані вимірювання даної зони вимірювальний ланцюг блоку контролю, який сполучений з першим з двох сусідніх вимірювальних електродів, вимірює електричний струм, що виробляється в першому генераторі блоку контролю, як показна величина електричного сигналу прийому в результаті подачі електричного сигналу збудження, що дозволяє визначати вміст газу в текучому середовищі, яке пов'язане з цією показною величиною. Далі, стан відсутності вимірювання даної зони вимірювання отримують, коли за рахунок комбінації перемикання блоків 51-53 контролю між їх відповідними першими і другими станами Е1 і E0 на два сусідні вимірювальні електроди, що задають дану зону, подається один і той же потенціал V1 або V0. При цьому, оскільки блоки 51-53 контролю не зв'язані між собою, кожен з них може перемикатися між першим станом Е1 і другим станом E0 незалежно від інших блоків 51-53 контролю. З описаного вище зрозуміло, що органи 50 перемикання і вимірювання виконані з можливістю вибірково перемикати стан кожної зони A-D незалежно одна від одної. Крім того, можна управляти блоками 51-53 контролю, наприклад, за допомогою комп'ютера, для завдання циклу вимірювання, в ході якого ці блоки контролю перемикають послідовно, щонайменше, один раз стан, щонайменше, однієї зони A-D. Так, наприклад, можна реалізувати описаний нижче цикл вимірювання. У перший момент часу t1 циклу вимірювання за допомогою комбінації перемикань блоків контролю на вимірювальні електроди 1-5 патрона 10 датчика подають такі потенціали: Вимірювальний електрод Потенціал 35 40 45 50 1 V0 2 V1 3 V1 4 V1 5 V0 Таким чином, видно, що електрична напруга збудження V1-V0 подана між двома сусідніми електродами 1 і 2, що задають першу зону А. В результаті ця перша зона знаходиться в своєму стані вимірювання. Відповідний блок контролю вимірює струм, що виробляється в його першому генераторі. Оскільки на два електроди 2 і 3, що задають сусідню зону В, подається один і той же потенціал V1, ця сусідня зона В знаходиться в стані відсутності вимірювання. Отже струм, що подається у вимірювальний електрод 2, є представником лише напруги прийому, що є результатом подачі напруги збудження між двома сусідніми електродами 1 і 2. В результаті цей виміряний електричний струм має амплітуду і зсув фази відносно амплітуди і фази напруги V1, поданої першим генератором відповідного блоку контролю, що дає величини, які прямо залежать від діелектричного постійного текучого середовища, що протікає конкретно в першій зоні А. Таким чином, протягом першого інтервалу часу t1 можна безпосередньо визначити відсотковий вміст бульбашок газу, які утворилися в першій зоні А. Те ж саме відноситься до четвертої зони D, оскільки напруга V1-V0 збудження також подається між двома сусідніми електродами, що задають цю зону D, тоді як сусідня зона C знаходиться в стані відсутності вимірювання. Отже, в перший інтервал часу t1 отримують одночасно величини процентного вмісту бульбашок газу, які утворилися в першій зоні А і в четвертій зоні D. Потім, у другий подальший інтервал часу t2 циклу вимірювання перемикають лише стан блоку 53 контролю, пов'язаного з другим вимірювальним електродом 2, який переходить зі свого першого стану Е1 у другий стан E0. При цьому отримують таку конфігурацію: Вимірювальний електрод Потенціал 1 V0 55 10 2 V0 3 V1 4 V1 5 V0 UA 110652 C2 5 Таким чином, протягом другого інтервалу часу t2 отримують одночасно величини процентного вмісту бульбашок газу, які утворилися в другій зоні В і в четвертій зоні D. Далі, в третій подальший інтервал часу t3 циклу вимірювання перемикають стан блоку 53 контролю, пов'язаного з другим вимірювальним електродом 2, який переходить зі свого другого стану E0 у перший стан Е1, а також стан блоку 51 контролю, пов'язаного з четвертим вимірювальним електродом 4, який переходить зі свого першого стану Е1 у другий стан E0. При цьому отримують таку конфігурацію: Вимірювальний електрод Потенціал 10 15 20 1 V0 30 35 3 V1 4 V0 5 V0 Таким чином, протягом третього інтервалу часу t3 отримують одночасно величини процентного вмісту бульбашок газу, що утворилися в першій зоні А і в третій зоні C. Зрозуміло, що в процесі всього трьох перемикань блоків контролю в ході простої послідовності з трьох етапів можна визначати відсотковий вміст бульбашок газу, які утворилися конкретно в кожній зоні A-D прохідного перерізу патрона 10 датчика, причому в ході циклу вимірювання кожна з цих зон A-D, щонайменше, один раз приймає свій стан вимірювання. При цьому слід зауважити, що в даному прикладі циклу вимірювання зони А і D приймають свій стан вимірювання більше число разів, ніж дві інші зони В і C (зокрема, два рази проти одного разу). Крім того цикл вимірювання може переважно, але не обов'язково, містити, щонайменше, один четвертий етап верифікації лінійності вимірів датчика. Конкретніше, можна додати до циклу вимірювання четвертий подальший інтервал часу t4 за третім інтервалом часу t3, протягом якого отримують таку конфігурацію: Вимірювальний електрод Потенціал 25 2 V1 1 V0 2 V1 3 V0 4 V1 5 V0 Таким чином, протягом четвертого інтервалу часу t3 перші дві сусідні зони А і В обидві знаходяться в стані вимірювання. В результаті струм, який виробляється в блоці 53 контролю, пов'язаному з другим вимірювальним електродом патрона, який є загальним електродом двох зон А і В, містить першу складову, яка є представником діелектричної постійної першої зони А, і другу складову, яка є представником діелектричної постійної другої зони В. Таким чином, ясно, що струм, який вимірює блок 53 контролю, дозволяє визначати відсотковий вміст бульбашок газу, які утворилися в сумарній зоні А+В, утвореній першою зоною А і другою зоною В. Аналогічним чином струм, який виміряний блоком 51 контролю, зв'язаним з четвертим електродом 4 в цей четвертий інтервал часу t4, дозволяє визначати відсотковий вміст бульбашок газу, які утворилися в сумарній зоні C+D, утвореній третьою зоною C і четвертою зоною D. Так само струм, який виміряний блоком 52 контролю, пов'язаним з третім електродом 3, дозволяє визначати протягом цього четвертого інтервалу часу t4 відсотковий вміст бульбашок газу, які утворилися в сумарній зоні В+С, утвореній другою зоною В і третьою зоною C. 40 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 1. Датчик для визначення вмісту газу у двофазному текучому середовищі, що протікає в проточній лінії, який містить патрон (10), виконаний з можливістю розташування в проточній лінії, в потоці (F) текучого середовища, який відрізняється тим, що патрон (10) датчика містить безліч вимірювальних електродів (1-5), які розташовані на відстані один від одного і навпроти один одного таким чином, що задають попарно безліч зон (A-D), які розділяють прохідний переріз патрона (10), датчик додатково містить органи (50) перемикання і вимірювання, які сполучені з вимірювальними електродами (1-5) так, щоб управляти перемиканням кожної зони (A-D) патрона (10) між, з одного боку, станом вимірювання, в якому ці органи (50) подають електричний сигнал збудження між двома сусідніми вимірювальними електродами, що задають дану зону, і вимірюють показну величину, яка представляє електричний сигнал прийому, що є результатом подачі електричного сигналу збудження, для визначення вмісту газу в текучому середовищі, яке пов'язане з цією показною величиною, і, з іншого боку, станом відсутності вимірювання, причому органи (50) перемикання і 11 UA 110652 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 вимірювання виконані з можливістю перемикання кожної зони (A-D) незалежно від будь-якої іншої зони. 2. Датчик за п. 1, який відрізняється тим, що органи (50) перемикання і вимірювання подають однаковий електричний потенціал на два сусідні вимірювальні електроди, які задають дану зону, для того, щоб ця зона приймала свій стан відсутності вимірювання. 3. Датчик за п. 1, який відрізняється тим, що органи (50) перемикання і вимірювання переривають будь-який електричний зв'язок між двома сусідніми вимірювальними електродами, що задають дану зону, щоб ця зона приймала свій стан відсутності вимірювання. 4. Датчик за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що органи (50) перемикання і вимірювання в ході одного циклу вимірювання перемикають послідовно щонайменше один раз стан щонайменше однієї зони (A-D). 5. Датчик за п. 4, який відрізняється тим, що в ході циклу вимірювання кожна зона (A-D) приймає свій стан вимірювання щонайменше один раз. 6. Датчик за п. 4 або 5, який відрізняється тим, що в ході циклу вимірювання щонайменше перша із зон приймає свій стан вимірювання, тоді як інша зона, сусідня з першою, приймає свій стан відсутності вимірювання. 7. Датчик за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що патрон (10) датчика містить електроди (2а-4а, 2b-4b) огородження, які продовжують кінці вимірювальних електродів (2-4), будучи електрично відокремленими від них, і які сполучені з органами (50) перемикання і вимірювання таким чином, що електроди (2а-4а, 2b-4b) огородження завжди знаходяться під тією ж напругою, що і вимірювальні електроди (2-4), які вони відповідно продовжують. 8. Датчик за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що вимірювальні електроди (2-4) втримуються на відстані один від одного за допомогою розпірок (20) щонайменше частково виконаних з електроізоляційного матеріалу. 9. Датчик за п. 8, який відрізняється тим, що розпірки (20) мають проходи (25), всередину яких введені сполучні дроти (40) для забезпечення з'єднання між вимірювальними електродами (1-5) і органами (50) перемикання і вимірювання. 10. Датчик за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що вимірювальні електроди (15) виконані плоскими і паралельними один одному. 11. Датчик за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що вимірювальні електроди (1-5) коаксіальні, оточують один одного навколо загальної осі і мають круглий поперечний переріз в площині перерізу, перпендикулярній вказаній загальній осі. 12. Датчик за п. 11, який відрізняється тим, що вимірювальні електроди (1-5) виконані у формі зрізаних конусів. 13. Датчик за п. 11, який відрізняється тим, що вимірювальні електроди (1-5) виконані циліндровими. 14. Датчик за будь-яким з пп. 11-13, який відрізняється тим, що співвідношення діаметрів двох сусідніх вимірювальних електродів в площині перерізу лежить в діапазоні від 1,1 до 3,0, переважно від 1,4 до 2,0. 15. Датчик за будь-яким з пп. 1-14, який відрізняється тим, що патрон (10) містить від трьох до шести вимірювальних електродів. 12 UA 110652 C2 13 UA 110652 C2 14 UA 110652 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15