Устройство для измерения электропроводности потоков жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01N27/02 

11 Изобретение относится к исследованию электрофизических свойств раст воров электролитов и может быть использовано в промышленной кондукто метрии в системах контроля различных химико-технологических процессов в экспериментальной гидродинамике для измерений параметров турбулентности и измерений средних и пульсационных значений удельной электричес кой проводимости (УЭП), Известно устройство для измерения электроповодности жидкости, содержащее первичный измерительный преобраз ватель, состоящий из двух соосно расположенных тороидальных трансформаторов напряжения и тока,связанных между собой жидкостным витком связи, источник переменного напряжения, под ключенный к обмотке трансформатора напряжения5 измерительный усилитель, вход которого подключен через согласующую цспь к обмотке трансформатора тока, а выход - к регистратору и схеме следящей отрицательной обратной связи ij . Недостатком известного устройства являются низкие точность и быстродействие. Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения электропроводности потоков жидкости, содержащее первичный измерительный преобразователь, состоящий из трансформатора напряжения и трансформатора тока, выполненных на соосно распо ложенных тороидальньЕх магнитопровода связанных между собой жидкостным витком связи, источник переменного напряжения,подключенный к обмотке трансформатора напряжения, измерительный усилитель, вход которого подключен к выходной обмотке транс-форматора тока, а выход - к обмотке обратной связи этого же трансформатора и к преобразователю переменного тока, и блок регистрации И. Недостатками этого устройства являются низкие чувствительность, точность, быстродействие. Цель изобретения - повышение чувствительности, точности и быстродействия измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения электропроводности потоков жидкости, содержащее первичный преобразователь состоящий из трансформатора напряжения и трансформатора тока, вьшол9ненных на соосно расположенных тороидальных мaгниtoпpoвoдax, связанных между собой жидкостным витком связи, источник переменного напряжения, подключенный к обмотке трансформатора напряжений, измерительный усилитель, ВХОД которого подключен к выходной обмотке трансформатора тока, а выход к обмотке обратной связи этого же трансформатора и к пресэбразователю переменного тока, и блок регистрации, дополнительно введен трансформатор тока, выполненный на тороидальном магнитопроводе, установленным соосно с трансформаторами первичного измерительного преобразователя и охваченным тем же жидкостным витком связи, при этом преобразователь переменного тока вьшоднен в виде управляемой проводимости, соединенной выходом с обмоткой обратнойсвязи дополнительного трансформатора, выходная обмотка которого подключена к блоку регистрации. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит первичный преобразователь 1, трансформаторы 2-4, проточнуга трубку 5, источник переменного напряжения 6, измерительный усилитель 7, управляемую проводимость 8 и регистратор 9. Устройство работает следующим образом. При погружении преобразователя 1 в поток исследуемой жидкости замыкается виток связи трансформаторов 2-4, образуемый жидкостью, заполняющей проточную трубку 5,-И объемом, прилегающим к преобразователю 1. Мгновенное значение ЦЗП в зтом локальном объеме жидкости определяет величину тока в витке связи. Трансформатор тока 3 охвачен глубокой отрицательной обратной СВЯЗЬЮ по току и находится в режиме, близком к короткому замыканию, поэтому на выходе усилителя 7 с высокой стабильностью воспроизводится сигнал, пропорпдональный значению УЭП в объеме жидкости, осредненном преобразователем 1. Усилитель 7, совместно с источником напртчжения 6, воздействует на инерционную управляемую проводимость 8 (например, оптронная пара) таким образом, что в обмотку 10 трансформатора 4 поступает ток от источника 6, амплитуда которого определяется средней величиной выходного напряжения усилителя 7 т.е. средним, медленно меняющимся фоновым значением УЭП жидкости. На магнитопровод трансформатора 4 воздействуют два тока: ток жидкостного витка, пропорциональный мгновенному значению УЭП жидкости, и ток источника 6, пропорциональный среднему значению УЭП этого же объема жидкости. Обмотка 11 трансформатора 4 содержит большое число витков и нагружена на высокоомный регистратор 9. Это обеспечивает режим трансформатора 4, близкий к холостому ход и позволяет с высокой чувствитепь.ностью регистрировать малые флуктуации УЭП.

Трансформатор 3 и усилитель 7 используются для создания стабильного опорного сигнала, пропорционального среднему значению УЭП, автоматически и непрерывно компенсирующего среднюю величину тока жидкостного витка в трансформаторе 4. Трансформатор тока 4 сравнивает токи непосредственно на чоботе источника 6, поэтому фазовые искажения отсутствуют, что обеспечивает высокие точности и быстродействие.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОТОКОВ ЖИДКОСТИ, содержащее первичньй измерительный преобразователь, состоящий из трансформатора напряжения и трансформатора тока, выполненных на соосно расположенных тороидальных магнитопроводах, связанньк между собой жидкостным витком связи, источник переменного напряжения, подключенный к , обмотке трансформатора напряжения, измерительный усилитель, вход которого подключен к выходной обмотке трансформатора тока, а выход - к обмотке обратной связи этого же трансформатора и к преобразователю переменного тока, и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности, точности и быстродействия, оно снабжено дополнительным трансформатором тока, выполйенным на тороидальном магнитопроводе, установленным соосио с трансформаторами первичного измерительного преобразователя и охваченным тем же жидкостным витком связи, при этом преобразователь переменного тока выполнен в виде управляемой проS водимости, соединенной выходом с обмоткой обратной связи дополнительного трансформатора,выходная обмотка которого подключена к блоку регистрации.