Кондуктометр Советский патент 1992 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля агрессивных растворов и суспензий, склонных к образованию твердых осадков на поверхностях датчиков, по их удельной электрической проводимости в химической, гидрохимической и др, отраслях промышленности.

Известно устройство для измерения удельной электрической проводимости бесконтактного типа с датчиком в виде катушки индуктивности.

Недостатком устройства является то, что при образовании осадков на поверхности защитного чехла в процессе эксплуатации связь катушки индуктивности с анализируемой средой уменьшается, что влечет за собой увеличение погрешности измерений.

Наиболее близким к изобретению является кондуктометр, содержащий индуктивный датчик, подключенный через коммутатор к генератору высокой частоты, дифференциальный детектор, сумматор,

усилитель, компенсационный элемент и регистрирующий измерительный прибор. Датчик состоит из ферритового сердечника и двух обмоток, одна из которых - обмотка измерительного контура - расположена на внешней части сердечника плоскости витков ее перпендикулярно оси сердечника, другая обмотка сравнительного контура расположена на сердечнике таким образом, что плоскости ее витков проходят через ось сердечника. Сердечник с обмотками установлен в чехол из диэлектрика для защиты от анализируемой среды.

Недостатком устройства является наличие неучтенной методической погрешности ввиду, образования осадка, уменьшающего связь катушки индуктивности с анализируемой средой

Цель изобретения - повышение точности измерений при контроле пленкообразующих сред.

На чертеже изображена блок-схема кондуктометра.

Устройство содержит датчик 1 с измерительной 2 и сравнительной 3 обмотками, двухканальную измерительную схему 4, вхоЁ

ч

о со ю

дами подключенную к обмоткам датчика, блок 5 преобразования измерительной информации, регистратор 6, подключенный к выходу блока преобразования измерительной информации. Обмотки датчика 1 разме- щены на ферритовом цилиндрическом сердечнике 7 и помещены в защитны и чехол 8 из диэлектрика. Среда обозначена позицией 9.

Измерительная схема 4 содержит два независимых канала: измерительный 10 и сравнительный 11. Входы блока 5 подключены к соответствующим выходам каналов 10 и 11, входы которых являются входами измерительной схемы 4. При этом витки измерительной обмотки 2 лежат в плоскости, перпендикулярной оси сердечника, а сравнительная обмотка 3 расположена на внешней поверхности сердечника 7 концентрично с измерительной, ее витки имеют форму многогранника со смещенными центрами, лежащими в перпендикулярной оси сердечника плоскости.

Блок 5 преобразования измерительной информации может работать в режиме измерения и в режиме диагностики.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии анализируемой среды выходные сигналы измерительного 10 и сравнительного 11 каналов измерительной схемы 4 Уизм и Ucp равны. При погружении датчика в раствор выходные сигналы увеличиваются, причем коэффициент передачи измерительного канала больше, чем сравнительного. Блок 5 преобразования измерительной информации осуществляют преобразование сигналов в соответствии с уравнением

(иИзм1-иСр1),

где %- удельная электрическая проводимость среды;

Уизм и Ucpl выходное напряжение измерительного и сравнительного каналов соответственно при наличии электропроводящей среды;

Кд.- коэффициент передачи блока преобразования при измерении электропроводности.

При появлении осадка на поверхности защитного чехла 8 выходные сигналы изменяются до 1)изм2 и UCp2, и при выборе коэффициентов передачи каждого из каналов таким образом, чтобы выполнялось условие

Кизм(ииэм1 - 1-)изм2) Kcp(Ucp1 - Ucp2),

где Кизм и КСр - коэффициенты передачи измерительного и сравнительного каналов соответственно,

показания прибора не изменяется. При необходимости диагностики состояния защитного чехла 8 блок 5 преобразования измерительной информации осуществляет преобразование сигналов в соответствии с уравнением

л г- v л U изм 1 ч Ar-Кл (

где А г - толщина осадка;

Кд- коэффициент передачи блока преобразования измерительной информации в режиме диагностики.

Каждый из каналов измерительной схемы 4 реализован с использованием автогенератора, амплитудного детектора и дифференциального усилителя.

Формула изобретения

Кондуктометр, содержащий двухка- нальную измерительную схему, датчик с измерительной и сравнительной обмотками, размещенными на цилиндрическом сердечнике, подключенный к измерительной схеме блок преобразования измерительной информации и регистратор, причем плоскость витков измерительной обмотки перпендикулярна оси сердечника, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности

измерения при контроле пленкообразующих сред, сравнительная обмотка расположена на внешней поверхности сердечника концентрично с измерительной, ее витки имеют форму многогранника со смещенными центрами, лежащими в перпендикулярной оси сердечника плоскости.

Использование: химическая, гидрохимическая, металлургическая отрасли промышленности. Сущность изобретения: кондуктометр с датчиком индуктивного типа выполнен по двухканальной схеме. Измерительная и сравнительная обмотки датчика размещены на цилиндрическом сердечнике, причем сравнительная обмотка расположена на внешней поверхности сердечника концентрично с измерительной обмоткой, ее витки имеют форму многогранника со смещенными щитами, лежащими в перпендикулярной оси сердечника плоскости. 1 ил.