Первичный преобразователь кондуктометра Советский патент 1992 года по МПК G01N27/02 

СО

с

Изобретение относится к аналитическому приборострению и может быть использовано для точных измерений электропроводности сибирской воды. Цель изобретения - повышение точности измерения электропроводности. По оси проточного канала ячейки располагают стержневой держатель из диэлектрика, на котором размещают в зоне центра проточного канала, со смещением навстречу набегающему потоку, потенциальный и токовый электроды. Держатель выполнен в виде кольцевых Ъо- лос проводника, причем потенциальный электрод состоит из двух кольцевых полос, соединенных между собой внутренним проводником. Полосы размещают с разных сторон кольцевого токового электрода на равных от него расстояниях и изолированных от него. 2 ил.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для точных измерений электропроводности морской воды в натурных условиях приборами зондирующего типа.

Известен кондуктометр, содержащий погружной зонд с крышкой, на которой размещена ячейка из диэлектрического изоляционного материала, в корпусе соосно с ним выполнен проточный канал, сообщающийся с двумя радиальными отверстиями в стенке корпуса, в канале размещена кварцевая трубка, на стенке которой один против другого установлены первый токовый и потенциальный электроды, другим токовым электродом является крышка зонда (заземленная), электроды соединены с измерительной схемой и проводниками, изолированными от внешней среды.

Недостатками такого кондуктометра являются замыкание линий тока, протекающего в проточном канале, через внешний по отношению к ячейке обьем воды; торможение потока воды в проточном канале вследствие повышенного гидродинамического сопротивления радиальных каналов, что увеличивает время теплового взаимодействия контролируемого объекта (объема воды) с корпусом ячейки, а так как объем последнего не может быть существенно уменьшен по причине размещения в нем проводников от элементов и по механической прочности, то при динамических измерениях подогрев зо- ды от корпуса приводит к существенным погрешностям в условиях стратифицированной морской воды; невысокая надежность вследствие низкой прочности диэлектрического корпуса, а ограниченная площадь точечных электродов не позволяет

00

о

оо сл

снижать контактное электродное сопротивление, что снижает точность и надежность процесса измерений.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является первичный преобразователь кондуктометра, содержащий проточную ячейку из диэлектрика, в которой расположены первый токовый и первый потенциальный электроды, вторым токовым и вторым потенциальным электродом является металлический корпус, в котором расположена ячейка.

Однако этот первичный преобразователь кондуктометра не дает необходимую точность измерения электропроводности морской воды.

-.- Целью изобретения является повышение точности измерений электропроводности в натурных условиях в режиме динамических измерений при зондировании и повышение надежности этого процесса. ..: - . - ; - ; . . Цель достигается тем, что в известном кондуктометре, содержащем погружной зонд с крышкой, на которой размещена измерительная ячейка из диэлектрического материала, по оси которой выполнен проточный канал, сообщающийся с радиальными отверстиями в корпусе ячейке, на внутренней поверхности проточного канала которой расположены первые токовый и потенциальный электроды, подключенные к электрической схеме вторичного преобразователя, расположенного внутри зонда, проводниками, проходящими внутри корпуса ячейки и изолированными от. внешней среды, причем геометрические центры электродов размещены на одной прямой, перпендикулярной оси проточного канала, а вторыми токовыми и потенциальным электродами является крышка зонда, которая заземлена, введенетержневой держатель из диэлектрического материала, выполненный, например, в форме цилиндра, который установлен по оси проточного канала, при этом оба электрода размещены на поверхности держателя, установлены со смещением линии локализации их геометрических центров от центра длины проточного канала в Направлении его входного отверстия навстречу набегающему потоку и выполнены преимущественно в виде кольцевых полос, причем токовый электрод выполнен из двух кольцевых полос, соединенных между собой проводником, проходящим внутри стержневого держателя и размещенных на последнем с разных сторон потенциального электрода и изолированных от него.

На фиг.1 показан кондуктометр, общий вид; на фиг.2 - расположение электродов на

стержневом держателе (диэлектрическом стержне) кондуктометра.

На крышке 1 зонда через элемент 2 уплотнения установлен по осевой линии йзмерительной ячейки, содержащей прочный металлический корпус 3 и тонкостенную трубу 4 из диэлектрика, стержневой держатель 5, на поверхности которого размещены первые токовый и потенциальный электроды 6 и 7 соответственно, соединенные про- . водниками 8 и 9, проходящими внутри стержневого держателя (диэлектрического стержня) к электрической схеме преобразователя, размещенной внутри зонда. Вторыми токовым и потенциальным электродами являются крышка зонда и соединенный с нею металлический корпус измерительной ячейки, в которой вне зоны рабочего объема для обеспечения выхода воды из проточного

канала ячейки, выполнены радиальные отверстия 10 с суммарным сечением, превы- шающим сечение проточного канала ячейки, при этом перпендикулярная осевой линии ячейки линия локализации геометрйческих центров электродов выполнена со смещением относительно центра длины рабочего объема проточного канала, нормированного цилиндрической трубкой 4 из диэлектрического материалам направлёнии входного отверстия ячейки навстречу потоку, а электроды на стержневом держателе выполнены в виде цилиндрических кольцевых полос, причем токовый электрод выполнен из двух полос, соединенных между собой проходящим внутри держателя проводником и размещенных с разных сторон потенциального электрода примерно на равных расстояниях и изолированных от него,

Первичный преобразователь кондуктометра работает, следующим образом.

Кондуктометр перемещают в режиме зондирования в морской водной среде. Электронная схема, выполненная по известному принципу генератора переменного тока с высокоомным выходом, выводит ток от указанного генератора в рабочий объем проточного канала ячейки токовыми электродами, одним из которых является

крышка 1 зонда и соединенный с нею защитный металлический корпус 3 ячейки, а другой электрод 6 расположен на стержневом держателе 5.Снимаемое с потенциального электрода. 7 напряжение служит

напряжением отрицательной обратной связи и поддерживается схемой преобразователя равным величине задаваемого возбуждающего напряжения. За счет этого величина тока, протекающего через ячейку,

оказывается прямо пропорциональной величине электропроводности воды, а соответствующее последней выходное напряжение преобразователя снимается с измерительного резистора, включенного в цепь тока измерительной ячейки.

Такое выполнение натурных измерений электропроводности морской воды дает более высокую точность измерений 8 режиме динамических исследований и повышает надежность получения точных характеристик.

1Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Первичный преобразователь кондуктометра, содержащий проточную ячейку из

2W

0

5

диэлектрика, в которой расположены первый токовый и первый потенциальный электроды, вторым токовым и вторым потенциальным электродами является металлический корпус, в котором расположена ячейка, от л ича ющийся тем, что, с целью повышения точности измерений, по оси ячейки установлен диэлектрический стержень, на внешней поверхности которого расположен первый токовый электрод, выполненный в виде двух колец, электрически соединенных между собой, между ними расположен кольцевой первый потенциальный электрод.