Если сопротивление измерителя И конечно, то эта емкость создает погрешность измерения, приблизительно равную величине jwCп2Zвх. Если в качестве измерителя И выступает компенсационная уравновешенная схема, то в момент равновесия токовый электрод находится точно под нулевым потенциалом относительно земли, и емкость Сп12 на уравнение равновесия, а сле-
Cп12
Ср
Г Сп1 Сп2
(Zвых®0) И (Zвх®0)
Рис.1.5
довательно, на результат измерения влияния не оказывает. От паразитной емкости Сп12 легко избавиться путем экранирования подводящих проводов и собственно конденсатора датчика (в этом случае экраном может служить измерительная поверхность) [11].
Разновидностью описанного выше включения является коммутационный измерительно-компенсацоинный мост, принцип действия которого основан на автоматической компенсации токов, протекающих через емкости датчиков. Эти токи обусловлены действием на емкости Со и Си двух противофазных периодических напряжений прямоугольной формы, формируемых из постоянных напряжений U0, -U0 и Uх с помощью коммутатора К. Указанные постоянные напряжения подведены к контактам коммутатора таким образом, что амплитуда переменного напряжения, действующего на емкость Си , равна разности положительного напряжения U0 и уравновешивающего напряжения Uх, а амплитуда напряжения, действующего на емкость С0, равна разности уравновешивающего напряжения Uх и отрицательного опорного напряжения –U0 , т.е. сумме Uх+U0.
При равенстве токов, протекающих через емкости измерительного и образцового конденсаторов, справедливо соотношение:
(U0-Uх)Си=(U0+Ux)С0 (1.12)
Из этого уравнения следует:
(1.13)
Для определения зависимости выходного напряжения Uх моста от влагосодержания необходимо знать зависимость диэлектрической проницаемости светлых нефтепродуктов от количества влаги в них.
1.5.4.2 Определение зависимости диэлектрической проницаемости от влагосодержания
В процессе разработки теории диэлектрической проницаемости бинарных систем был предложен ряд формул для определения ДП бинарной системы по объемному содержанию и ДП ее компонентов. Эти формулы в значительной степени отличаются друг от друга. Экспериментальные зависимости ДП от влагосодержания также различны для различных смесей, причем у некоторых зависимостей минимум ДП не соответствует нулевому значению влагосодержания. Это объясняется различным характером взаимодействия молекул жидкости, обычно образующих упорядоченную структуру, пронизывающую всю жидкость. Ввод второго компонента приводит к нарушению старой и образованию, иногда значительно отличающейся от нее, новой структуры. Полярные молекулы имеют склонность к ассоциации благодаря электростатическому взаимодействию и могут группироваться в цепочки, увеличивая общий дипольный момент, или располагаться друг над другом, образуя квадруполи. Для величины ДП эти ассоциации неравнозначны. Поэтому ДП растворов зависят от их структуры, и нельзя вывести единую формулу зависимости ДП от влагосодержания. Наилучшим образом отображает эту зависимость формула Винера. Она пригодна для любых влажностей, но наличие расхождения экспериментальных зависимостей от теоретической кривой, свидетельствует о влиянии какого-то фактора, вызывающего дополнительный рост ДП эмульсии. Этот дополнительный рост вызывается поляризацией или структурными изменениями.
Поскольку группировка дисперсных частиц вдоль силовых линий электрического поля начинается при напряженностях более 0,2 В/м, превышающих напряженности поля, имеющие место во влагомерах, причиной дополнительного роста ДП следует считать образование флокул. Согласно этой теории дисперсные частицы плотно прижимаются друг к другу, но не коалесцируют (не сливаются в общую каплю), потому что их слиянию препятствуют кулоновские силы, а отталкиванию – силы Ван-дер-Ваальса.
Согласно флокуляционной теории эмульсия в целом может рассматриваться как смесь двух эмульсий – компонентов, одна из которых заключает в себе флокулы (плотно упакованные дисперсные частицы), а другая – дисперсионную среду с одиночными дисперсными частицами. Для определения ДП эмульсии в целом вводится коэффициент флокуляции F, показывающий отношение влажности, сосредоточенной во флокулах, к общей влажности:
(1.14)
Объем, занимаемый флокулами,
(1.15)
объем и влажность нефлокулированной эмульсии
Влажность Wм эмульсии-компоненты, состоящей из флокул, как показывают эксперименты, практически не зависит ни от свойств дисперсионной среды, ни от влажности эмульсии W и может быть принята
Wм=0,92.
ДП эмульсии, состоящей из одних флокул, eф и ДП эмульсии с дисперсными частицами e0 определяются по формуле Винера, а общая эмульсия рассматривается как смесь этих двух эмульсий, и ее ДП может быть рассчитана по формуле Ньютона – Зильберштейна:
(1.16)
или с учетом Wм=0,92:
,
(1.17)
где 
(εв –
ДП воды, εн – ДП нефтепродукта).
При W£0,1 дисперсные частицы достаточно удалены друг от друга и практически F=0. В этом случае выражение (1.17) превращается в формулу (1.18):
(1.18)[8]
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.