Кондуктометр Советский патент 1989 года по МПК G01N27/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и регулирования параметров электролитических рабочих растворов, применяемых в технологических процессах жидкостной об- , работки в легкой, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг. 1 изображена лринципиаль- ная электрическая схема кондуктометра; на фиг. 2 - схема кондуктометра, в которой имитатор нагрузки контура включен между выходом генератора и общей шиной; на фиг. 3 - схема кондуктометра, в которой имитатор нагрузки соединен последовательно с проводником, пропущенным через оба кольцевых сердечника,

Ковдуктометр содержит колебательный контур, образованньй идентичными катушками 1 и 2 индуктивности, намотанными на ферромагнитные сердечники 3 и 4 соответственно, соединенными . с переключателем 5, и конденсатором 6, виток жидкостной связи 7 с -анализируемой лоадкостью, индуктивно связанный с колебательным контуром, пе- нератор 8 импульсов, имитатор нагруз ки контура, включающий эталонный резистор 9 и коммутатор 10 два пиковых детектора 11 и 12, командно- вычислительное устройство 13.

Пиковые детекторы 11 и 12 подключе ны так, что они детектируют напряже-, ния противоположной полярности.

Командно-вычислительное устройство 13 можут быть выполнено, например, на базе микропроцессорного контроллера К1-20.

Кондуктометр работает следующим образом.

Измерительную кювету заполняют анализируемой жидкостью и подают возбуж- дающие импульсы с генератора 8 на колебательный контур, образованный соединенными через переключатель 5 катушками 1 и 2 индуктисностн и конденсатором 6. Под действием шшуль- сов в контура возникают свободные затухающие колебания на резор$ансной частоте контура.

На первом этапе измерения электропроводности жидкости КОМаДЦНО-ВЫЧИС-.

лительное устройство 13 размыкает коммутатор 10 н устанавливает перекл чатель 5 в такое положение, что элекродвижущие силы, возникающие в жидкостном витке под воздействием изме- нения электромагнитного поля в катушках 1 и 2, вза1-шокомпенсируют одна другую.

Таким образом, в жидкости электромагнитные колебания не наводятся и

потерь энергии в ней нет, а затухание колебаний обусловлено только потерями энергии в самом контуре

Пиковьй детектор 11 преобразует в постоянное напряжение амплитудное значение напряжения U первого полупериода свободных колебаний, детектор 12 - амплитуду второго полупериода Ug, напряжения U и U поступают

о

д

5

на входы командно-вычислительного стройства, которое рассчитывает и

, запоминает отношение -- - далее

(--)0, определяющее собственные по2

тери энергии колебательного контура.

Затем командно-вычислительное устройство замыкает коммутатор 10, подключая параллельно контуру эталон- ньй резистор 9, и в память командно- вычислительного устройства 13 заносится вновь измеренное отношение

и и .

далее (--)1, определяющее пои.

и.

0

2 -г тери энергии в контуре и эталоютрованной нагрузки вместе.

После этого командно-вычислител: - ное устройство 13 размыкает коммутатор 10 и устанавливает переключатель 5 в такое положение, что электродвижущие силы, возникающ1ге в жидкостном витке под воздействием изменения электромапштного поля в катушках 1 и 2, совпадают по направлению и складываются. Измеренное при этом

, и Ui

отношение -- - далее - (--)2 опре 2.Z

деляет потери энергии в контуре и анализируемой жидкости вместе, оно таюке заносится в память командно- вычислительного устройства. Электропроводность анализируемой жидкос и эг. вычисляется по формуле

и, и, пМ

- п L Гт п J

i(-5J , - 1 t °

где п - число витков катушки 1 (или .

катупжи 2);

R - сопротивление эталонного резистора. Затем цикл измерений повторяется.

Использование изобретения позволяет повысить точность измерений особенно в диапазоне малых электропро- водностей. Кроме того, кондуктометр не требует настройки, так как его калибровка производится автоматикес- ки в процессе измерений.

Формула изобретени.А

1. Кондуктометр, содержащий генератор импульсов, подключенньй к колебательному контуру, жидкостный виток связи с исследуемой жидкостью, индуктивно связанный с контуром, и два пиковых детектора, отличающийся тем, что, с целью шения точности измерений, он дополнительно содержит командно-вычислительное устройство, имитатор нагрузки контура, включающий последовательно соединенные ко1-1мутатор и эталонный резистор, переключатель, причем колебательный контур вьшолнен в виде двух идентичных катушек индуктивности, каждая из которых намотана на отдельный кольцевой сердечник, надетый на жидкостный виток связи, конец первой обмотки и два вывода второй соединены с переключателем, управляю

1467481

щий вход которого соединен с командно-вычислительным устройством, имитатор нагрузки контура подключен параллельно контуру, а управляющий вход коммутатора имитатора соединен с командно-вычислительным устройством, входы которого соединены с генератором через пиковые детекторы.

2.Кондуктометр- по п.1, отличающийся тем, что имитатор нагрузки контура включен между выходом генератора и общей -шиной.

3.Кондуктометр по п.1, о т л и- чаю щийся тем, что имитатор нагрузки контура соединен последовательно с проводником, пропущенным через оба кольцевых сердечника.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и регулирования параметров электролитических рабочих растворов, применяемых в технологических процессах жидкостной обработки в легкой, пищевой и других отраслях промьшшенности. Целью изобретения является повьшение точности изме-. рения. Кондуктометр содержит генератор импульсов, подключенный к колебательному контуру кювету с исследуемой жидкостью, индуктивно связанную с контуром, два пиковых детектора, переключатель, командно-вычислительное устройство, коммутатор и эталонный резистор. Причем колеба- тельньй контур вьшолнен в виде двух идентичных катушек индуктивности, обмотки которых соединены с переключателем, управляющий вход которого соединен с первым управляющг-гм выходом командно-вычислительного устройства, второй управляющий выход которого под1шючен к управляющему входу коммутатора, через который параллельно обмоткам контура подсоединен эталонный резистор , а входы командно- вычислительного устройства подключены к контуру через пиковые детекторы. Повышение точности достигается за счет раздельного измерения потерь в контуре, потерь в контуре и эталонном резисторе и потерь в контуре и исследуемой среде, 2 з«п. ф-лы,3 ил.

Фие.1

фиг. г

Фиг.З