ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Схемы построения и конструкции преобразователей из "Неразрушающий контроль Т5 Кн1" Габаритные размеры емкостных преобразователей определяются конструктивными соображениями. Но в любом случае нужно стремиться к увеличению электрической емкости преобразователя, так как это уменьшает его выходное сопротивление и облегчает требования, предъявляемые к изоляции измерительной цепи преобразователя. Для увеличения емкости преобразователя зазор между пластинами уменьшают насколько возможно по технологическим и конструктивным соображениям. [c.590] Следует отметить, что электрические емкости большинства емкостных преобразователей составляют 10. .. 100 пФ, при этом начальный зазор между обкладками может быть доведен до 5. .. 10 мкм, однако даже при таких зазорах их выходное сопротивление на высоких частотах велико (10 ... 10 Ом). [c.590] По взаимному расположению электродов первичные преобразователи подразделяются на накладные, проходные для контроля жидких и сыпучих материалов. [c.590] Контроль толщины и однородности твердых материалов (покрытий) предусматривает конструкцию преобразователя, обеспечивающую НК часто при одностороннем доступе к поверхности изделия. Для решения такого рода задач применяют накладные (компланарные) преобразователи, электроды которых расположены на поверхности ОК или в непосредственной близости от него. При этом электроды преобразователя находятся на одной плоской или криволинейной поверхности. Накладные преобразователи характеризуются большой неоднородностью создаваемого ими электростатического поля в ОК с максимальным значением напряженности поля (следовательно, и максимальной чувствительностью) непосредственно у поверхности электродов и быстрым затуханием поля по мере удаления от электродов. В связи с этим использование накладных преобразователей обычно требует осуществления мер по компенсации влияния контактных условий (шероховатость поверхности, ее загрязнение и пр.). [c.590] Для изменения глубины этой зоны и для ослабления влияние неровности поверхности на результаты контроля применяются накладные преобразователи с переключаемыми электродами (рис. 8.5). Коммутация электродов с использованием показанной на этом рисунке схемы позволяет сформировать меньшую зону контроля в положении а переключателя (сплошные силовые линии) и большую глубину в положении Ь переключателя (штриховые силовые линии). [c.591] Изменение глубины зоны контроля позволяет реализовать послойную проверку ОК. [c.591] Контроль размеров поперечного сечения линейно-протяжных диэлектрических и проводящих изделий (например, проволоки, ленты, полосы, фольги, прутков и т.д.) осуществляют проходными преобразователями. На рис. 8.6 показаны некоторые из схем размещения электродов проходных преобразователей относительно ОК. В зависимости от схемы включения электродов и ОК их конструкции бывают двух- и трехзажимными, а работа основана на измерении полной, частичной или перекрестной емкости. [c.591] В схемах на рис. 8.6, б и в электропроводящий ОК 3 сам служит электродом, в остальных же схемах контролируемый объект может быть выполнен из любого материала. Основные электроды (высоко-потенциальный 1 и низкопотенциальный 2) формируют рабочее электрическое поле, а охранные электроды и 5, обычно заземляемые, уменьшают поле рассеяния, снижая погрешность измерений. [c.591] Измерение угла поворота вала показано на рис. 8.7, в и осуществляется с помощью емкостных преобразователей с переменной площадью пластин. Под площадью пластин подразумевается не действительная площадь металлических обкладок, а площадь части диэлектрика, общая для обеих пластин, где сосредоточена подавляющая часть поля конденсатора. Пластина 1, жестко скрепленная с валом, перемещается относительно пластины 2 так, что ширина зазора между ними сохраняется неизменной, но при перемещении она закрывает различные по величине площади диэлектрика, изменяя тем самым емкость преобразователя. [c.592] Сравнительная оценка чувствительности показывает, что наибольшей чувствительностью обладает сильфон, менее чувствительной является круглая мембрана, а использование цилиндрической мембраны уместно только в редких случаях. В процессе проектирования не следует забывать и о том, что измерительным объемом датчика являются, например, полости его подводящих трубок, которые нельзя встроить в исследуемое пространство так, чтобы они его ограничивали как естественная стенка. У одних датчиков это обусловлено температурными соображениями, у других — большим диаметром. [c.593] Контроль параметров твердых дисперсных (сыпучих) материалов допускает большую свободу в выборе конструкции, так как контролируемая среда может принять любую форму в соответствии с применяемой конструкцией преобразователя. Чаще всего их выполняют в виде сосуда, заполняемого контролируемой средой, или в виде преобразователя, погружаемого в эту среду. Принцип действия этих приборов основан на определении исследуемых характеристик состава и структуры материала по его электрическим параметрам (диэлектрической проницаемости и коэффициенту диэлектрических потерь). В процессе измерения необходимо соблюдать, два обязательных условия — вынесение преобразователя и дистанционное измерение его параметров, а также применение мер по устранению влияния контакта преобразователя с поверхностью контролируемого объекта. [c.593] Измерение уровня. Емкостный метод широко применяют для измерения уровня порошкообразных пищевых продуктов, зерна, стирального порошка, песка, цемента, извести и угольной пьши в бункерах и хранилищах мазута, топлива, воды, кислот, щелочей и вязких материалов в баках. Емкостные уровнемеры используют как для сигнализации предельных значений, так и для непрерывного измерения. Точность измерения при условии однородности материалов составляет 2. .. 3 %. Однако метод является непригодным для измерения смеси жидкости с твердыми частицами, имеющими другую диэлектрическую проницаемость, так как эта величина должна оставаться постоянной. Его нельзя применять также в условиях колебания влагосодержания и изменения соотношения компонентов смеси. Само название метода предполагает измерение электрической емкости в зависимости от уровня наполнения, т.е. она изменяется в зависимости от повышения или понижения уровня заполнения. [c.594] Для точного измерения решающую роль играют конструкция, изоляция и правильное размещение емкостных электродов. Необходимо учесть следующие факторы изоляцию зонда, форму резервуара, давление в резервуаре, температуру и вязкость материала заполнения, его зернистость, абразивность, химическую активность, образование конденсата и пены. [c.594] На рис. 8.11, а показано расположение различных измерительных электродов для емкостного метода измерения уровня. Если стенка резервуара выполнена из электропроводящего материала, то в него можно встроить электрод 1, 3 или 4, а стенку резервуара соединить с землей. Если резервуар изготовлен из неметаллического материала, то следует установить либо трубчатый электрод 2 с наружным и внутренним электродами, либо снабдить электроды 1, 3 я 4 дополнительным противоположным электродом 5 или металлической лентой 6 и соединить с землей. [c.595] На рис. 8.11, б показано расположение различных измерительных электродов для емкостного метода определения предельного уровня. Здесь измерительный зонд должен передавать на пульт управления максимальное изменение емкости при данной высоте заполнения, поэтому требуется не линейное изменение емкости по всей высоте, а ее резкое изменение при достижении предельного уровня. Стержневой электрод 3 встроен сбоку с наклоном вниз, как правило, около 70°, чтобы предотвратить налипание насыпного материала. Плоский или пластинчатый электрод 8, устанавливаемый на уровне внутренней стенки резервуара, применяется лишь Б том случае, если встроенные части не помешают работе, например, мешалок или смесительных шнеков. Если резервуар выполнен из диэлектрического материала, необходимо предусмотреть дополнительный противоположный электрод. [c.595] Если уровень жидкости поднимается, то воздух, являющийся диэлектриком этого конденсатора, заменяется другим диэлектриком, например бензином. Диэлектрическая проницаемость бензина больше диэлектрической проницаемости воздуха, поэтому емкость конденсатора увеличивается. При этом изменяющаяся емкость конденсатора является линейной функцией высоты уровня в сосуде. [c.595] Вернуться к основной статье