Прибор для измерения активности водородных ионов (рН-метр) Советский патент 1960 года по МПК G01N27/416 

Известен прибор для измерения активности водородных ионоз (рН-метр) с применением усилителя, охваченного отрицательной обратной связью по постоянному току, с преобразованием постоянного напряжения в переменное на входе усилителя и обратным преобразованием на его выходе, и с температурной компенсацией.

Недостаток известного прибора заключается в том, что в производственных условиях он подвержен влиянию помех как промышленной частоть, так и высокой частоты за счет работы различных вспомогательных и сварочных устройств, и не обеспечивает достаточной точности измерения.

Описываемый прибор для измерения активности водородных ионов (рН-метр) в отличие от известного не имеет указанных недостатков и повышает точность измерения.

Особенность прибора состоит в том, что в нем применены фильтры на входе усилителя и выходе фазочувствитсльного детектора, выходной каскад, выполненный в виде катодного повторителя отдельно от фазочувствительного детектора, и силовой трансформатор с двумя экранами, один из которых заземлен, а другой соединен с корпусом усилителя.

Для обеспечения температурной компенсации при различных пределах измерения в приборе применён стабильный источник постоянного тока, подаваемого в цепь компенсационного термометра, с воз-можностью изменения величины и знака тока в зависимости от требуемых пределов измерения.

На фиг. 1 изображена узловая схема прибора; на фпг. 2-схема включения силового трансформатора прибора.

NO 129867

На входе усилителя применен фильтр, состоящий из сопротивления и конденсатора Ci, обеспечивающий требуемое качество фильтрации при любых сопротивлениях электродной системы. Отфильтрованное постоянное напряжение с помощью вибрационного преобразователя У преобразуется в переменное напряжение и усиливается усилителем 2 переменного напряжения.

Усиленное переменное иа 1ряжение с помощью фазочувствительного детектора 3 преобразуется в постоянное и поступает на фильтр, состоящий из сопротивления Rz и конденсатора Cs, имеющий постоянную времени, достаточную для получения апериодического режима работы схемы. Постоянное напряжение, снимаемое с конденсатора Cz фильтра, управляет током выходного каскада, выполненного в виде катодного повторителя 4 (отдельно от фазочувствительного детектора 5), нагрузкой которого является сопротивление компенсационного термометра.

Ток Катодного повторителя измеряется устройством ,5 для измерения тока, отградуированным в единицах рН.

Для изменения нижнего предела измерения (начало щкалы) в цепь компенсациопного термометра подается дополнительный постоянный по величине ток от стабильного источника тока 6.

Питание усилителя осуществляется от сети псременпого тока через еиловой трансформатор 7 (фиг. 2).

В схемах для измерения рН, работающих с электродными системами, погружаемь ми в заземленные растворы, силовой трансформатор является источником помех, вследствие утечек изоляции обмоток трансформатора и емкостей между обмотками. В результате таких утечек на щасси усилителя 1опадает переменное напряжение, вызывающее протекание переменного тока через электрод сравнения 8 и тем самым наруща ощее работу электродной системы. Кроме того, протекание переменного тока через электрод сравнения приводит к появлению переменного напряжения во вхо/шых цепях усилителя.

Применение экранирования сетевой обмотки заземленным экраном исключает попадание переменпого напряжения с сетевой обмотки, ко в этом случае отрицательно сказывается емкость и сопротивлепие изоляции между вторичными обмотками и заземленным экраном. Сило , вой трансформатор, примененный в усилителе опиеываемого прибора, имеет два электростатических экрана 9 и 10, один из которых, соединенный с землей, экранирует сетевую обмотку трансформатора, а другой, соединенный с щасси усилителя, экранирует вторичные обмоткч трансформатора. Такая экранировка исключает попадание переменного напряжения от источников питания в измерительные цепи и электродпую систему и позволяет включатьеиловой трансформатор без какихлибо промежуточных элементов в прОлМыщлепную электрическую сеть.

Предмет изобретен, и я

1. Прибор для измерения активности водородных ионов (рН-метр) с применением усилителя, охваченного отрицательной обратной связью по постоянному току, с преобразованием постоянного напряжения в неременное на входе усилителя и обратным преобразованием на его выходе, и с температурной компенсацией, отличающийся тем, что, с целью уменьщения влияния помех и повышения точности измерения, в нем применены фильтры на входе усилителя и выходе фазочувствительного детектора, выходной каскад, выполненный в виде катодного повторителя отдельно от фазочувствительного детектора, и еиловой трансформатор с двумя экранами, один из которых заземлен, а другой еоедннеп с корпусом усилителя.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения температурной компенсации при различных пределах измерения, в нем применен стабильный источник постоянного тока, подаваемого в цепь компенсационного термометра, с возможностью изменения величины и знака тока в зависимости от требуемых пределов измерения.