Контактный датчик удельной электрической проводимости Советский патент 1989 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования гидрофизичес ких полей.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 схематично представлен контактный датчик, потенциальные электроды которого выполнены в виде кругового цилиндра, а токовые - в виде круговой цилиндрической трубки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - эквивалентная схема измерений контактным датчиком удельной электропроводности (УЭП) раствора электролита.

Контактный датчик содержит диэлектрический обтекатель 1, два потенциальных электрода 2, два токовых электрода 3, диэлектрический корпус 4, На эквивалентной схеме обозначены поляризационный импеданс токового электрода 5, сопротивление раствора электролита 6, эквипотенциальные поверхности .7, поляризационный импе- данс 8 потенциального электрода, сопротивление раствора электролита 9 между каждым потенциальным электродом и соответствующей ему эквипотенциальной поверхностью, измеряемая УЭП раствора 10.

Контактный датчик работает сле- дукщим образом.

О

4

3149

При погружении контактного датчика УЭП в раствор электролита образуется электрическая цепь между токовыми электродами 3, которые подключе- ны к источнику переменного тока. Ток, протекающий через раствор электролита, приводит к образованию напряжений на потенциальных электродах 2. В растворе электролита внутри токово- го электрода возникает эквипотенциальная поверхность 7., напряжение которого равно напряжению соответствующего ей потенциального электрода, Мелсду эквипотенциальной поверхностью и потенциальным электродом образуется пространство,,в котором отсутствует ток. Поэтому поляризационные им- педансы 8 потенциальных электродов незначительны. Взаимное расположение потенциальных и токовых электродов

,

таково, что поляризационные импедан- сы 8 и сопротивление раствора электролита 9 минимально влияют на точность измеряемой УЭП раствора электролита. Так как измеряемая УЭП раствора электролита практически не зависит от поляризационных импедансов 5 токовых электродов и от сопротивлений раствора электролита 6, то поляри- задия электродов оказывает минимальное влияние на точность измерений УЭИ,, При поддержании постоянной по величине разности напряжений потенциальных электродов, величина тока, протекающего через раствор электролифа между токовыми электродами, прямо пропорциональная средним и пульса- ционным значениям УЭП в объеме.

Размеры электродов датчика опреде- 40 более 5 диаметров корпуса датчика от

ляются конструктивными требованиями

передней кромки обтекателя.

и стремлением иметь максимальную площадь электрода для снижения влияния плотности тока на точность измерений. Оптимальными являются соотношения; площадь потенциального электрода 0,05-0,15 d, а токового - 0,10- 0,25 , где d - диаметр корпуса датчика.

Предлагаемый контактный датчик УЭП диаметром 4 мм позволяет измерять в чувствительном объеме средние и пульсационные значения УЭП с точ- . ностью примерно вдвое большей, чем известные контактные датчики.

Формула изобретения

Контактный датчик удельной электрической проводимости, содержащий токовые элементы и потенциальные электроды, расположенные на диэлектрическом корпусе, выполненном в виде цилиндра с обтекателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет снижения поляризации потенциальных электродов, наружные токовые элементы в виде замкнутых электродов совместно с соосно расположенными внутренними потенциальными электродами образуют две симметричные относительно оси симметрии датчика пары, расположенные на внешней поверхности датчика, причем передние края токовых электродов расположены на расстоянии не менее 2,5 диаметров корпуса датчика от передней кромки обтекателя, а задние края токовых электродов расположены на расстоянии не

передней кромки обтекателя.

., 2 .f

AА-Д

2

5 2

Фаг 2

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования гидрофизических полей. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит диэлектрический корпус с обтекателем, на внешней стороне которого размещены симметрично относительно оси датчика две группы электродов. Каждая группа включает наружный токовый электрод кольцевой формы и внутри него соосно расположенный потенциальный электрод. Задано расположение электродов на корпусе: не менее 2,5 диаметров корпуса датчика от переднего края токового электрода до передней кромки обтекателя и не более 5 диаметров корпуса датчика от задней кромки токового электрода до передней кромки обтекателя. Точность измерений повышается за счет уменьшения поляризационных явлений. 2 ил.

Фиг.З

IL 7 5