Устройство для бесконтактного измерения электропроводности жидкости Советский патент 1988 года по МПК G01N27/02 

4

00

.ч|

«5

Изобретение относится к кондукто- метрии и может быть использовано в различных областях промышленности при измерении электропроводности жид- ких сред.

Цель изобретения - повьшение точности измерений.

На чертеже изображена блок-схема устройства для бесконтактного измере-НИН электропроводности жидкости.

Устройство содержит трансформаторный кондуктометрический датчик 1, состоящий из двух тороидальных магнито- проводов 2 и 3, на одном из которых намотаны измерительная обмотка 4 и обмотка 5 подмагничивания. На втором магнитопроводе размещена обмотка 6 возбуждения. В состав устройства вхо- дят также импульсньш генератор 7, ге нератор 8 подмагничивания, компара- 1тор 9, счетчик 10, регистратор 11, блок 12 задания интервала измерения, интегратор 13, повторитель 14 напря- жения, дополнительная обмотдса 15, включенная встречно, обмотке б вбзбуж- дения, причем их общий вывод соединен с выходом повторителя 14 напря- :жения, с первым входом которого соединены выход интегратора 13 и первый :вывод обмотки 6, Второй вход повто- ;рителя 14 напряжения соединен с пер- :вым вьшодом измерительной о.бмотки 4, ;второй вьшод которой соединен с вто- рым выводом дополнительной обмотки 1 Одновременно выводы измерительной об- ;мотки 4 подключены по входам компара- тора 9, выход которого через счетчик 10 соединен с регистром 11, Управляю- :щий вход счетчика 10 подсоединен к выходу блока 12. Первый выход генера- .тора 7 подсоединен к блоку 12 нк входу генератора 8 подмагничивания, выход которого соединен с обмоткой 5 подмагничиванияо Второй выход генератора 7 через интегратор 13 подсоединен к входу повторителя 14 налряже- ния.

Генератор 7 содержит задающий генератор 16 импульсов и два делителя 17 и 18 частоты с разными коэффициентами деления. Их вькоды являются выходами генератора 7, а входы подсоединены к выходу задающего генератора 16 импульсов.

Генератор 8 подмагничивания выполнен по схеме с внешним возбуждением и состоит из двух последовательно

д

5 0 5 О д

5

0

5

соединенных интеграторов 19 и 20 и преобразователя 21 напряжение - ток.

Блок 12 задания интервала измерения вьтолнен в виде делителя частоты.

Устройство работает следующим образом.

Прямоугольные импульсы с задающего генератора 16 поступают на делитель 17 частоты с коэффициентом деления п. Импульсы преобразуются J3 треугольное напряжение интегратором 13 и подаются на обмотку 6 возбуждения. На входе кo шapaтopa 9 происходит сравнение сигнала, прошедшего через измерительный кондуктометрический датчик 1, с сигналом подмагничивания. Одновременно имлульсы с задающего генератора 16 поступают на делитель 18 частоты с козф(1)ициентом деления п+1. Сигнал с его выхода подается на вход генератора - 8 подмагничивания. Сигнал дважды интегрируется в интеграторах 19 и 20 и преобразуется в ток преобразователем 21. Ток подмагничивания имеет параболическую форму, близкую к синусоидальной, и наводит в измерительной обмотке 4 ЭДС треугольной формы.

Напряжение на выходе измерительной обмотки 4 представляет собой сумму треугольного и прямоугольного напряжений близких частот.

Амплитуда напряжения измерительной обмотки может существенно изменяться в зависимости от магнитной проницаемости измерительного магни- топровода 3, однако соотношение меж ду треугольной и прямоугольнойсоставляющими зависит только от соотношения тоКа в витке жидкости и тока подмагничивания. Напряжение из- мepиfeльнoй обмотки поступает на компаратор 9, формирующий импульсы, фронты которых соответствуют моментам перехода через ноль напряжения измерительной обмотки 4. Счетчик 10 считает число импульсов, сформированных компаратором 9 за п периодов тока подмагничивания. Результат регистрируется прибором -11 ,

В момент начала .каждого цикла счета управляющим сигналом с делителя 12 частоты в счетчик записывается число -п..В спучае если электропроводность в жидкости равна нулю и прямоугольная составляющая напряжения измерительной обмотки отсутствует, то за п периодов тока подмагничивания компаратор формирует п импульсов, которые, сложенные с содержимым счйтчика, дают результат измерения 0. При наличии электропроводности витка жидкости число импульсов, сформированных за п периодов тока подмагничивания компаратором 9, изменяется в зависимости от величины электропроводности.

По окончании цикла измерения по сигналу с блока 12 результат измерения регистрируется прибором, а в счетчик записывается число -п.

в

1437760

чика, выход генератора подмагничив 1ния соединен с обмоткой подмагничивания, а измерительная обмотка подсоединена к входу компаратора, о т - ли чающееся тем, что, с целью пбвышения точности, в него введены интегратор, повторитель напряжения, а кондуктометрический датчик снабжен дополнительной обмоткой, включенной встречно обмотке возбуждения, причем их общий вывод соединен с выходом повторителя напряжения, с пер- . вым входом которого соединены вькод

Изобретение относится к области кондуктометрии и может быть использовано в различных областях промышленности, где решается задача измерения электропроводности жидких сред. Цель изобретения - повьшение точности измерений. В устройстве, peAUU- зующем преобразование величины электропроводности в код, пропорциональный числу нулей суммы сигналов рабочего и подмагничивания, генератор подмагничивания засинхроннзирован от генератора измерительного тракта с фиксированным отношением частот. Кроме того, в бесконтактный трансформаторный датчик введена дополнительная обмотка, включенная встречно обмотке возбуждения. Подключение трансформаторного датчика к генератору осуществляется через интегратор и повтори- тель напряжения. 2 з.п. ф-лы, 1 нл. сл

Число п соответствует числу деле- с интегратора и первьш вывод обмотки

НИИ шкалы прибора и может быть выбрано в пределах 10-10 . Цена каждого деления зависит от величины тока подмагничивания, который может быть задан с достаточно высокой точностью.

20

возбуждения, а второй вход подсоеди нен к первому вьшодз измерительной обмотки, второй вывод которой соеди нен с вторым выводом дополнительной обмотки, первый выход импульсного генератора соединен с входом задани интервала измерения, выгтолпе пгого в виде делителя частоты, и с входом генератора подмагничивания, а второ 25 выход подключен к вхо/ду интегратора

Формула и зобретения

возбуждения, а второй вход подсоединен к первому вьшодз измерительной обмотки, второй вывод которой соединен с вторым выводом дополнительной обмотки, первый выход импульсного генератора соединен с входом задания интервала измерения, выгтолпе пгого в виде делителя частоты, и с входом генератора подмагничивания, а второй выход подключен к вхо/ду интегратора.

делителям частоты с paзны ffI коэс хЬици- ентами деления,выходы которого являются выxoдaмIi импульсного генератора.

возбуждением и состоит из двух последовательно соединенных интеграторов и преобразователя напряжение - ток.