Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ГЛАВА 11.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
18.16 Mб
Скачать

§ 11.7. Диэлькометрические анализаторы

Принцип действия диэлькометрических анализаторов состоит в измерении диэлектрической проницаемости є среды, заполняющей электрический конденсатор, емкость которого определяется выра­жением

C = kε, (11.29)

где k — постоянный коэффициент, который определяется размера­ми конденсатора и его конструкцией.

Эти анализаторы применяются для анализа состава бинарных или псевдобинарных смесей газов и жидкостей. На рис. 11.6, а по­казана схема диэлькометрического гигрометра, в котором измере­ние диэлектрической проницаемости используется совместно с яв­лением сорбции паров воды из анализируемого газа. В этом гигро­метре анализируемый газ прокачивается с постоянным объемным расходом через камеру 1, в которой размещен алюминиевый стер­жень 2, по поверхности которого сделана нарезка и нанесен оксид алюминия. В нарезку уложена никелевая проволока 3. Стержень 2 и проволока 3 образуют конденсатор, емкость которого увеличи­вается при сорбции паров воды оксидом алюминия. Последняя вы­зывает увеличение емкости конденсатора, которая измеряется не­равновесным электрическим мостом переменного тока и вторичным прибором (вольтметром) 4. Существуют схемы диэлькометриче­ских гигрометров с равновесным электрическим мостом.

Рис. 11.6. Схемы диэлькометрических анализаторов

Обычно гигрометры рассмотренного типа обеспечивают измере­ние относительной влажности в пределах 20—100%. Известны диэлькометрические гигрометры, в которых поры оксидной пленки заполнены насыщенным раствором гигроскопической соли. Они обеспечивают измерение микроконцентраций влаги в газах, начи­ная с 1•10-4 % об.

Диэлькометрические анализаторы находят широкое применение для автоматического контроля концентрации воды в нефтях. Нефть, содержащая воду, по диэлектрической проницаемости может рас­сматриваться как псевдобинарная смесь (см. § 11.1) ввиду того, что диэлектрическая проницаемость воды составляет 81, а для углеводородов, входящих в состав нефтей, 2—2,6. Схема диэлько­метрического дифференциального влагомера нефти показана на рис. 11.6, б. Анализатор содержит два цилиндрических конденса­тора 1 и 9. Конденсатор 1 установлен в трубопроводе 10, по кото­рому протекает анализируемая нефть, а конденсатор 9 установлен в емкости 8, которая периодически заполняется нефтью, очищенной в устройстве 7 от воды и механических примесей. Конденсаторы 1 и 9 включены в колебательные контуры генераторов 2 и 6. Частоты колебаний последних пропорциональны емкостям конденсаторов 1 и 9. Входные сигналы генераторов поступают в смеситель 3. Вы­ходной сигнал смесителя определяется разностью частот колеба­ний генераторов, которая в соответствии с выражениями (11.18) и (11.29) определяется концентрацией воды в нефти. Сигнал сме­сителя в преобразователе 4 преобразуется в унифицированный сиг­нал постоянного тока, который измеряется и регистрируется авто­матическим потенциометром 5. Необходимость использования диф­ференциальной схемы связана с тем, что при малых концентрациях воды дополнительная погрешность, вызванная различием в значе­ниях диэлектрических проницаемостей нефтей из различных место­рождений, становится существенной. Диэлектрические влагомеры нефти имеют классы точности 4—6 и обеспечивают измерение кон­центрации воды в диапазоне от 0—3 до 0—60 % об.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]