Ємкісний перетворювач

Е К С Н Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, МОТ Ы содержащий измерительные электроды, установленные на диэлектрическом основании, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения концентрации дисперсных частиц в потоке смеси путем создания изотропности электрических свойств преобразователя, каждый электрод выполнен из системы жестко с в я з а н ных идентичных кубических ячеек и расположен в объеме другого электрода, причем вершины ячеек одного электрода размещены в центре симметрии ячеек другого, а вся система ячеек выполнена сферической с заданным радиусом 141328 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения концентрации дисперсных частиц в смеси, например концентрации угольной пыли в потоке 5 воздуха при углепыпеприготовлении в шаровых мельницах. Известен емкостный преобразователь, содержащий измерительные электроды, представляющие собой желоба, 10 охватывающие трубчатое диэлектрическое основание. Для измерения концентрации дисперсных частиц в смеси преобразователь размещают в движущемся потоке так, чтобы направление 15 потока совпадало с продольной осью трубчатого основания [1]. Однако этот преобразователь дает большие погрешности измерения, если направление потока не совпадает 20 с продольной осью преобразователя. Наиболее близким к изобретению является емкостный преобразователь, содержащий измерительные электроды, установленные на диэлектрическом 25 основании. Для измерения концентрации дисперсных частиц преобразователь размещают так, чтобы направление проходящего через него потока совпадало с продольной осью преобра- зо зователя [2]. Недостатками известного преобразователя являются резкое уменьшение напряженности электрического поля внутри потока смеси в трубопроводе 35 большого диаметра, например трубопроводе шаровой мельницы, что делает невозможным его использование как части этого трубопровода, низкая точность измерения концентрации ч 4( угольной пыли в воздухе при использовании преобразователя в случае, когда он помещен внутри трубопровода большого диаметра (например, трубопровод шаровой мельницы), из-за *е зависимости величины выходного сигнала от нестабильного направления потока относительно продольной оси преобразователя. Целью изобретения является повы- 50 шение точности измерения концентрации дисперсных частиц в потоке сме-' си, например угольной пыли в воздухе, возникающей при нестабильности направления потока смеси относительно 55 продольной оси преобразователя, путем создания изотропности электрических свойств преобразователя, т.е. 2 независимости величины емкости преобразователя от угла между направлением вхождения потока в объем преобразователя и его продольной осью. Это позволяет контролировать оптимальную концентрацию смеси и предупреждать образование ее взрывоопасной концентрации, Поставленная цель достигается тем, что в емкостном преобразователе, с од ержащем и змерительные эл ектр оды, установленные на диэлектрическом основании, каждый электрод выполнен из системы жестко связанных идентичных кубических ячеек и расположен в объеме другого электрода, причем вершины ячеек одного электрода размещены в центре симметрии ячеек другого, а вся система ячеек выполнена сферической с заданным радиусом. Предлагаемый преобразователь обеспечивает измерение концентрации дисперсных частиц в смеси с минимальными погрешностями, так как величина выходного сигнала преобразователя не зависит, благодаря стабильной изотропности его электрических свойств, достигнутой за счет выполнения электродов из множества кубических ячеек, вписанных в поверхность шара, от изменения направления потока в его рабочем объеме. На фиг.1 показан предлагаемый преобразователь, продольный разрез^ на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1', на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1і на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.1 І нафнг.7сечение Е-Е на фиг.1*, на фиг.8 элементарная (кубическая) ячейка преобразователя. Преобразователь составлен из двух электрически не соединенных электродов 1 (не зачернен) и 2 (зачернен), каждый из которых представляет собой совокупность кубических ячеек 3 и 4 соответственно (фиг.8), вписанных в сферу 5 заданного радиуса. Электроды 1 и 2 укреплены на диэлектрическом основании 6 и соединены с выводами 7 и 8 соответственно. Сборка преобразователя может быть осуществлена следующим образом, как это, например, было выполнено для опытного образца преобразователя с электродами из стальной проволоки диаметром, равным 0,25 мм, и сово З 1141 328 4 На расстоянии 4,5 мм над решеткупностью элементарных кубических кой 12 с помопью шаблона толщиной ячеек с ребром размером, равным 4,5 мм устанавливается решетка 13 10 мкм, вписанных в сферу заданного так, что штыри 9 электрода 1 проходят диаметра (55 м м ) . На основании 6 жестко крепятся 5 через вершины квадратов этой решетки. Решетка 13 закрепляется на штырях 9 шесть штырей 9 электрода 1 и шесть точечной сваркой и в местах сопряжештырей 10 электрода 2 (фиг.2). Расния с пересечениями проволок решетки. стояние между двумя близлежащими Затем таким же образом устанавлиштырями одного электрода равно ребру элементарной ячейки (10 м м ) . Все 10 ваются на соответствующие штыри и крепятся решетки 14 и 15 и далее штыри имеют диаметр 0,25 мм и высоостальные решетки. При этом решетки ту 75 мм, равную высоте рабочей часодного электрода по отношению к ти преобразователя. решеткам другого расположены поверНа расстоянии 25 мм от основания 6 устанавливается элемент электрода 15 нутыми на 90° (решетки 11 и 20, 19 и 12 одинаковы). 1 - решетка 11 на предварительно поПреобразователь работает следуюложенный шаблон (П-образный) толщищим образом. ной 25 мм (не показан) так, что штыПри прохождении через его рабочий ри 9 электрода 1 проходят через вершины квадратов этой решетки. Решет- 20 объем исследуемого потока с меняющейся концентрацией дисперсных часка 11 закрепляется на штырях 9 тотиц изменяется емкость преобразоватечечной сваркой в шести местах сопряля, так как при этом изменяется дижения с пересечениями проволок реэлектрическая проницаемость смеси. шетки. На расстоянии 4,5 мм над решет- 25 Ввиду того, что преобразователь вы-ч полнен в виде совокупности равномеркой 11 с помощью шаблона (П-образ~ но вписанных в сферическую поверхного) толщиной 4,5 мм устанавливаетность одинаковых кубических ячеек, ся решетка 12 так, что штыри 10 электо изменение его емкости не зависит трода 2 проходят через вершины квадратов этой решетки. Решетка 12 за- 30 от направления прохождения потока через преобразователь. крепляется на штырях 10 точечной сваркой в шести местах сопряжения Преимуществом предложенного прес пересечениями проволок решетки. образователя является отсутствие погрешности измерения концентрации дисперсных частиц от изменения наВ местах пересечений проводников 35 правления потока смеси по отношению решетки 12, не имеющих штырей, устак преобразователю, что особенно сунавливаются и привариваются точечщественно при измерении концентрации ной сваркой дополнительные штыри выугольных частиц в пылеугольнон смесотой 35-40 мм (из той же проволоки диаметром 0,25 м м ) . 40 си, получаемой в шаровых мельницах. 1141328 20 f 2 < A* Фиг. 2 1141328 S-5 Фиг. З В - В 1141328 Г- Г А \ о \ чч Q о о Фиг. 5 Д-Д Фиг. 6 1141328 D \ \ \ о \ Фаг. 7 Фиг. 8 ВНИИПИ Тираж 897 Заказ 488/32 Подписное Филиал Ш "Патент", Ш г . Ужгород, ул. Проектная, 4