Устройство для измерения электрической проводимости жидкости Советский патент 1987 года по МПК G01R27/02 

ной технике и может быть использовано для измерения электрической проводимости электролитов.

Цель изобретения - повьшение точности измерения электропроводности жидкости.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит питающий маг- нитопровод 1, измерительный магнито- провод 2, источник 3 переменного напряжения, на питающем магнитопрово- де намотаны обмотка 4 возбуждения, первая обмотка 5 и вторая обмотка 6, на измерительном магнитопроводе намотаны сигнальная обмотка 7, первая обмотка 8 и вторая обмотка 9, конденсатор 10, усилитель 11 с едини 4HijiM коэффициентом усиления, фазометр 12, причем первые обмотки 5 и 8 и конденсатор 10 соединены последовательно, вторые обмотки 6 и 9 соединены последовательно и включены встречно с обмоткой 4 возбуждения,вывод их соединения с обмоткой возбуждения подключен к выходу усилителя 11, второй вывод обмотки возбуждения соединен с инвертирующим входом усилителя 11 и с .выходом источника 3 переменного напряжения, второй вывод последовательно соединенных вторых обмоток 6 и 9 соединен с неинвертирующим входом усилителя 11, сигнальная обмотка 7 подключена ко входу фазометра 12, который управляется от источника 3 переменного напряжения, исследуемый электролит охватывает магнитопроводы 1 и 2 короткозамкну- тым витком 13,

Устройство работает следующим образом.

С источника 3 переменного напряжения на обмотку 4 возбуждения поступает синусоидальное напряжение, которо вызьшает появление тока в электролите. Величина тока в короткозамкнутом витке 13 жидкости будет определяться электропроводностью жидкости:

x

Ur W

и

W,

-напряжение источника 3 переменного напряженияJ

-число витков обмотки 6 буждения;

-электропроводность жидкости

воз-

ном обмотками 5 и 8 и конденсатором 10,, будет протекать ток

UrW

к

6 1оС

JW

ULlWjil.C W.

где W,, CJ

число витков обмотки 5, частота напряжения источника 3 переменного напряжения, С - емкость конденсатора 10. Ток IJ,, протекающий через конденсатор 10 во введенном контуре, сдвинут на 90 относительно напряжения возбуждения и тока в витке жидкости.

Магнитньш поток в магнитопроводе 2 определяется выражением

ф I bSii..o.yLWM.cw.,.

1м ,

где |jj

(

SM

магнитная проницаемость материала сердечника, 4 Гн/м,

площадь поперечного сечения тороидального магнитопровода, tf - длина магнитопровода, число витков обмотки 8, Отскда можно определить напряжение, снимаемое с измерительной обмотки 7:

ii Т7 UL uA fUjSM/. „агтт тт Ui,Wuj-- (jUX-U CWj,, Wj,),

где Wy - число витков обмотки 7.

Представив напряжение Uy в комплексной форме, определим коэффициент передачи напряжения возбуждения в измерительное напряжение Uy:

К -HiL WugJifoSM 2,„2С2у

W2 X

кч xi

X е

jarcij

COCVvlK,VJKl

50

Таким образом, величина сдвига фазы между напряжением возбуждения и измерительным напряжением определяется выражением

Ср arcctg

WCW,,WK

55

Изменение сдвига фазы tf позволяет однозначно определять электрическую проводимость исследуемой жидкости. Для измерения фазы используется фазо

метр 12, на один вход которого подается измерительное напряжение, а на другой - напряжение возбуждения.

Для поддержания с высокой точностью ЭДС, создаваемой в витке электро лита обмоткой 4 возбуждения, в устро ство введена следящая отрицательная обратная связь с помощью последовательно соединенных обмоток 6 и 9. ЭДС наводимая в витке 13 жидкости, определяется суммой магнитных потоков магнитопроводов 1 и 2, С помощью обмоток 6 и 9 определяется суммарное значение ЭДС, наводимой в электролите обоими магнитопроводами Это значение ЭДС сравнивается с напряжением возбуждения на обмотке 4 и разность подается на усилитепь 11 с единичным коэффициентом усиления. Разностное напряжение на выходе уси- лителя 11 поддерживает постоянным значение ЭДС наводимой в электролите, которая определяется с большой точностью напряжением возбуждения. Следящая отрицательная обратная связь поддерживает с высокой точностью постоянство суммы магнитных потоков магнитопроводов 1 и 2.

Формула изобретения

Устройство для измерения электрической проводимости жидкости, содержащее трансформаторный датчик, состоящий из тороидальных питающего и измерительного магнитопроводов, рас-

Составитель Н.Кринов Редактор А.Резин Техред Л.Сердюкова

Заказ 1628/45Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

O

- 0

5

5

0

5

положенных соосно друг другу, на питающем магнитопроводе намотана обмотка возбуждения, на измерительном магяитопроводе намотана сигнальная С мотка, источник переменного напряжения, причем один вьшод обмотки возбуждения соединен с выходом источника переменного напряжения, сигнальная обмотка соединена с одним входом фазометра, другой вход которого соединен с выходом источника переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения электропроводности жидкости, в него введены первая и вторая обмотки на каждом магнитопроводе, конденсатор, усилитель с единичным коэффициентом усиления, причем первые обмотки питающего и измерительного магнитопроводов и конденсатор соединены последовательно, вторые обмотки питающего и измерительного магнитопроводов соединены последовательно и включены встречно с обмоткой возбуждения, вывод их соединения с обмоткой возбуждения подключен к выходу усилителя с единичным коэффициентом усиления, второй вьшод обмотки возбуждения соединен с инвертирующим входом усилителя с единичным коэффициентом усиления, второй вьшод последовательно соединенных вторых обмоток соединен с неинвертирующим входом усилителя с единичным коэффициентом усиления.

Корректор,М.Демчик

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения электропроводности жидкости. Устройство содержит питающий магнитопровод (М) 1 с обмоткой 4 возбуждения, измерительный М 2 с сигнальной обмоткой 7, источник 3 переменного напряжения, фа-, зометр 12,при этом исследуемьй электролит охватывает М 1 и 2 короткозам- кнутым витком 13. Для достижения цели в устройство введены конденсатор 10, усилитедь 11 с единичным коэффициентом усиления, а на каждый из М 1 и 2 введены по две обмотки 5,6 и 8,9 соответственно. 1 ил. i (Л 7t а т оо о оо сю со