Устройство для измерения электрической проводимости Советский патент 1985 года по МПК G01N27/72 

i118 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения электропроводности жидких сред, например электролитов. Целью изобретения является повышение точности измерения электропроводности за счет выделения и компенсации сигнала помехи, обусловленнего влиянием на результаты измерения параметров магнитопровода и активного сопротивления измерительной обмотки. На фиг. 1 представлена схема предпагаемого устройства; на фиг.2 его эквивалентная схема. Устройство для измерения электри ческой протшдимости состоит из датi-.чика электропроводности, который со держит магнитопровод 1 с обмоткой 2 возбуждения и измерительный магнитопровод 3 с обмотками измерительной 4 и дополнительной 5, генератора 6 пере менного напря.г.ения, повторителя 7 напряжения, В лполненн6го в виде усилителя с единичным коэффициентом усиления, преобразователя тока в напряжение в виде масштабного резистора 8, изм рительного прибора 9. Генератор 6 подключен к обмотке 2, обмотки 4 и намотаны на измерительном магнитопр воде 3 блфиляр1.;лм проводом и включе ны встречно, их общий вывод подсоеди нен к выходу повторителя 7, вывод обмотки 5 соединен с входом повторителя 7, резистор 8 включен последова тельно с обмоткой 4 и одним контакто соединен с общей шиной устройства, измерительный прибор 9 подключен к выводам резистора 8. Магнитогфоводы 1 и 3 охватыпают виток 10 с электролитом . Устройство работает следующим образом. Напряжение с генератора 6 подс1етс на обмотку 2 и вызывает появление: переменного магнитного потока в магнитопроводе 1, который в свою очеред вызывает ток в витке электролита,, пропорциональный величине проводимос ти электролита. Ток, протекающий че.рез канал датчика, вызывает появлени тока в цепи измерительной обмотки 4 В том случае, если активное сопрстив ление измерительной обмотки и сопротивление масштабного резистора 8 рав ны нулю, ток измерительной обмотки равен току в витке электролита, деленному на число витков измерительной обмотки. При этом магнитный поток в магнитопроводе 3 равен нулю и обеспечивает режим трансформатора тока.. Однако, так как активное сопротивление обмотки 4 и сопротивление резистора В не равны нулю, ток, протекающий в цепи обмотки 4, вызывает падение напряжения в этих сопротивлениях, которое нарушает режим трансформатора тока. ЭДС в дополнительной обмотке 5 определяется переменным магнитным потоком в магнитопроводе 3. Ток по обмотке 5 практически не протекает, так как она нагружена на высокое входное сопротивление повторителя 7. Таким образом, напряжение на обмотке 5 полностью определяется магнитным потоком в магнитопроводе 3 и равно индуктивности измерительной обмотки 4, падению напряжения на активном сопротивлении обмотки 4 и резисторе 8. Это напряжение появляется на выходе повторителя 7, компенсируя напряжение па резисторе 8 и активном сопротивлении обмотки 4. При этом ток в измерительной обмотке будет определяться только током в электролите и числом витков измерительной обмотки. Магнитный поток в магнитопроводе будет равен нулю. Падение напряжения на прецизионном резисторе 8, вызванное протеканием тока измерительной обмотки 4, не зависит от параметров магнитопровода и обмотки. Это напряжение измеряется прибором 9. На эквивалентной схеме (фиг. 2) обозначено: Rg,.-оо - входное сопротивление повторителя 7; , - выходное сопротивление повторителя 7; - активное сопротивление дополнительной обмотки 5; ной обмотки 5,R - активное сопротивление измерительной обмотки 4; Ь - индуктивность измерительной обмотки 4; R ц - сопротивление масштабного резистора 8, R„ - входное сопротивление измерительного прибора 9, Ig - ток в витке электролита, пропорциональный электрической проводимостиj Е + RM+ вых7 - жение на выходе усилителя 7. I ia ток в измерительной об4 W мотке 4. Напряженке, измеряемое прибором 9, равно UfeR где и - напряжение с генератора 6; 11852 J 10 W - число витков обмотки возбуждения;96 - электрическая проводимостьJ V.i - число витков измерительной обмотки. Как видно из последнего выражения, напряжение U,, измеряемое прибором 9, пропорлионально электрической проводимости и не зависит от параметров измерительного магнитопровода 3 и активного сопротивления измерительной обмотки.

Зз

ffue.t

Ug

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ, содержащее последовательно соединенные генератор переменного напряжения, датчик электрической проводимости, выполненный в виде двух тороидальных магнитопроводов с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой соответственно, а также измерительньм прибор, отличающееся тем, что, с целыд повьшения точности измерения, в него введены повторитель напряжения, масштабный резистор и дополнительная обмотка, идентичная измерительной и pacJrIOЛoженная в том же магнитопроводе, при этом измерительная и дополнительная обмотки соединены последовательно-встречно, второй вывод дополнительной обмотки соединен с входом повторителя напряжения, вы.ход которого подключен к точке соединения измерительной и дополнительS ной обмоток, один вывод масштабного резистора соединен с общей шиной, а другой - с вторым выводом измерительной обмотки и входом измерительного прибора. 6