Бесконтактный кондуктометр Советский патент 1987 года по МПК G01N27/02 

13Ч77522

Изобретение относится к измерениям В зависимости от знака ЭДС, наве- физико-химических параметров жидкое- денной в измерительной обмотке 6, на

выходе компаратора 9 устанавливается положительное или отрицательное стабильное напряжение (фиг. 2а). Интегратор 10 формирует линейно нарастающее (или спадающее) напряжение (фиг. 26), которое преобразуется в ток пре- 10 образователем 12. Линейно изменяющийся ток, протекающий по обмотке 8, наводит в измерительной обмотке квазипостоянную ЭДС, которая удерживает компаратор в исходном состоянии. Од- Устройство содержит трансформатор- 15 новременно на выходе второго интеграный датчик I с жидкостным витком свя- тора 11 формируется напряжение, измези, включающий в себя питающий магнитопровод 2 с обмотками: первой дополтей и может быть использовано в химической, нефтеперерабатьшающей, пищевой промышленностях, в гальваническом производстве, в электрохимии, океанологии, медицине и т.д.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 изображена схема бесконтактного кондуктометра; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу устройства.

нительной 3 и возбуждения 4, измериняющееся по закону параболы (фиг. 2в). Это напряжение поступает на обмотку 4 возбуждения и на инвертирующий вход

тельный магнитопровод 5 с обмотками: 20 усилителя 13. В последовательно соизмерительной 6, второй дополнитель- единенных обмотках 3 и 7 наводится

ной 7 и обмоткой 8 сигнала сравнения,

компаратор 9, первый 10 и второй 11

интеграторы, преобразователь 12 наЭДС, пропорциональная ЭДС, вносимой в жидкостной виток 15. В результате сравнения напряжения на обмотках 3 и пряжения в ток, усилитель 13 с единич-25 7 и напряжения интегратора 11 на выхо- ным коэффициентом усиления и измери- де усилителя 13 формируется напряже- тельный прибор (частотомер) 14. Компаратор 9 и интеграторы 10 и

ние, которое будучи приложенным к обмотке 4 возбуждения компенсирует любое отклонение ЭДС в витке 15 жидII соединены последовательно. На вход

компаратора 9 подключена измеритель- 30 кости от заданного (фиг. 2в). Ток паная обмотка 6, а его выход подключен к измерительному прибору 14. Выход первого интегратора 10 соединен с входом преобразователя 12 напряжения в ток, который представляет собой тельной обмотки складывается из двух

составляющих (фиг. 2г): квазипостоянная ЭДС, наведенная током в обмотке 8 и линейно изменяющаяся ЭДС, обусловленная протеканием тока в жидкост- 40 ном витке. Скорость нарастания (убывания) линейно изменяющейся ЭДС в измерительной обмотке пропорциональна электропроводности жидкости. В момент времени t (фиг. 2), когда суммарное

источник тока, управляемый напряжением. Выход второго интегратора 1 1 соединен с инвертирующим входом усилителя 13. Обмотка 8 сигнала сравнения подключена к выходу преобразователя 12 напряжения в ток. Первая 3 и втора1я 7 дополнительные обмотки включены последовательно, причем вывод второй дополнительной обмотки 7

соединен с инвертирующим входом уси- дб напряжение измерительной обмотки 6

лителя 13. Обмотка 4 возбуждения включена встречно с первой дополнительной обмоткой 3, и их общий вывод соединен с выходом усилителя 13. Вывод обмотки 4 возбуждения соединен с 50 компаратор находился в одном из

инвертирующим входом усилителя 13. Исследуемая жидкость охватывает оба магнитопровода короткозамкнутым витком 15, сопротивление которого определяется удельной электропроводностью gg жидкости.

Устройство работает следующим образом.

ЭДС, пропорциональная ЭДС, вносимой в жидкостной виток 15. В результате сравнения напряжения на обмотках 3 и 7 и напряжения интегратора 11 на выхо де усилителя 13 формируется напряже-

ние, которое будучи приложенным к обмотке 4 возбуждения компенсирует любое отклонение ЭДС в витке 15 жидраболической формы, протекающий в жидкостном витке 15, наводит в измерительной обмотке 6 линейно изменяющуюся ЭДС. При этом напряжение измерительной обмотки складывается из двух

составляющих (фиг. 2г): квазипостоянная ЭДС, наведенная током в обмотке 8 и линейно изменяющаяся ЭДС, обусловленная протеканием тока в жидкост- ном витке. Скорость нарастания (убывания) линейно изменяющейся ЭДС в измерительной обмотке пропорциональна электропроводности жидкости. В момент времени t (фиг. 2), когда суммарное

перейдет через нулевое значение, произойдет переброс компаратора, вследствие чего его выходное напряжение изменит полярность. Промежуток времени.

стабильных состояний t,-to, может быть определен из выражения

,т t -1 K.

л К„эе где W , Wj - числа витков обмоток 3

и 8; К„ , К,- коэффициенты передачи

(преобразования) интегА ратора 1I с преобразователем 12;

кондуктивная постоянная датчика;

К - удельная электропроводность жидкости,

В дальнейшем устройство работает аналогично и в момент времени t (фиг. 2) происходит следующий переброс компаратора 9. Как показано на фиг. 2а, на выходе компаратора формируется последовательность прямоугольных импульсов, следующих с частотой

f

1

К„

2йТ

2К,;У,,А

X .

Частота импульсов регистрируется измерительным прибором 14, в качестве которого используется частотомер.

Формула изобретения

Бесконтактный кондуктометр, содержащий трансформаторный датчик с жидкостным витком связи, измерительный прибор, повторитель напряжения, причем на питающем магнитопроводе датчика расположены обмотки: первая дополнительная и возбуждения, включенные

10

встречно, а их общий вывод соединен с выходом повторителя, второй вывод обмотки возбуждения подключен к инвертирующему входу повторителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены компаратор, первый и второй интеграторы, преобразователь напряжения в ток, вторая дополнительная обмотка и обмотка сигнала сравнения, расположенные на рительном магнитопроводе датчика, причем первая и вторая дополнительные 15 обмотки имеют равное число витков и соединены последовательно, вывод второй дополнительной обмотки с оединен с инвертирующим входом повторителя напряжения, обмотка сигнала сравнения подключена к выходу преобразова20

25

теля напряжения в ток, измерительная обмотка трансформаторного датчика подключена к входам компаратора, выход которого через первый и второй интеграторы соединен с инвертирующим входом повторителя напряжения, выход первого интегратора подключен к входу преобразователя напряжения в ток, а к выходу компаратора подключен изме- 30 рительный прибор.

i

Ifutf

Составитель В. Стукан Редактор Е. Копча Техред М.Ходанич

Заказ 4122/40 Тираж 776Подписное

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

Корректор С. Шекмар

Изобретение относится к измерениям физико-химических параметров жидкостей, может быть использовано. например, в химической промышленности и позволяет повысить точнооть измерения. Кондуктометр содержит трансформаторный датчик I с жидкостным витком связи, включающий магнитопрово- ды 2 и 5 питающий и измерительный с обмотками 3, 4 и 6 дополнительной, возбуждения и измерительной. Кроме того, кондуктометр содержит усилитель 13 с единичным коэффициентом усиления и измерительный прибор 14. Кондуктометр оснащен компаратором 9, интеграторами 10 и 11, преобразователем 12 напряжения в ток, а в измерительный магнитопровод 5 введены обмотки 7 и 8 дополнительная и сигнала сравнения. 2 ил. W 00 00 ел ю Фиг.1