Способ индукционного измерения электропроводности жидкости и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при гидрологических и океанографических исследованиях.

Цель изобретения - повышение чувствительности и уменьшение обь ема пространственного усреднения.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способа индукционного измерения электропроводности.

Способ реализуется в следующей последовательности.

В бесконтактном измерителе электропроводности, состоящем из трансформатора (т-ра) напряжения и двух идентичных т-ровтока, возбуждают магнитный поток напряжения низкой частоты F и два магнитных потока напряжения высокой частоты f, равных по величине; но встречно направленных. При этом амплитуды этих магнитных потоков выбирают в области насыщения магнитопроводов. С измерительной обмотки снимают сигнал и выделяют вторую гармонику частоты f и далее по градуировочной

со О

ел со о ю

зависимости определяют значение электропроводности.

Устройство для измерения электропроводности жидкости, реализующее способ, содержит бесконтактный измерительный г г еобразователь(ИП) 1, генератор 2 низкой ч лоты F, генератор 3 высокой частоты f. измерительный усилитель (ИУ) 4, трансформатор 5 Напряжения, трансформатор тока 6. Трансформатор напряжения 5 выполнен на тор рШзльномгмагнитопроводе 7, Транс- фор иатВр тока двухсекционный, выполнен на двух тороидальных сердечниках 8 и 9. Обмотка Ют-pa напряжения 5 подсоединена к генератору 2. Обмотки 11 и 12 т-ра тока выполнены идентичными и расположены соответственно на магнитопроводах 8 и 9.

Обмотки соединены встречно и последовательно, причем свободные концы обмоток 11 и 12 подсоединены к. генератору 3. Измерительная обмотка 13 охватывает магнитопроводы 8 и 9 и подключена к ИУ 4. Параллельно обмотке 13 подсоединен конденсатор 14.

Конструктивно трансформатор напряжения 7 расположен коаксиальное трансформатором тока 6 и внутри магнитопроводов 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

ИП 1 помещают в исследуемую жидкость. Магнитопроводы т-ра 5 и т-ра 6 оказываются охваченными единым жидкостным витком связи. Конденсатором 14 настраивают:измерительный контур (конденсатор 14, обмотка 13) на частоту 2f, где f - частота генератора 3. После включения генератора 3 обмотки 11 и 12 возбуждают в магнитопроводах 8 и два разных и встречно направленных магнитных потока, причем амплитуду генератора 3 устанавливают такой, чтобы обеспечивался режим максимальной величины огибающей. Тогда на входе ИУ 4 напряжение высокой частоты оказывается промодулированным частотой F, причем глубина модуляции зависит от проводимости жидкостного витка связи. Амплитуда второй гармоники частоты f градуируется в значениях электропроводности жидкости.

Формула изобретения

1. Способ индукционного измерения электропроводности жидкости, заключающийся в том, что в бесконтактном измерителе электропроводности в первом трансформаторе тока возбуждают два магнитных потока напряжением низкой частоты F и

напряжением высокой частоты f, на порядок и более превышающий частоту F, и измеряют напряжение на измерительной обмотке, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения электропроводности, во втором трансформаторе тока бесконтактного измерителя возбуждают магнитный поток частоты f, равный по амплитуде и встречно направленный первому магнитному потоку частоты f причем амплитуды этих магнитных потоков выбирают в области насыщения магнитопроводов, а электропроводность определяют по величине напряжения второй гармоники высокой частоты f.

2. Устройство для индукционного измерения электропроводности жидкости, содержащее первичный измерительный преобразователь, состоящий из трансформатора напряжения и двух трансформаторов тока, выполненных на тороидальных магнитопроводах, расположенных соосно и охваченных общим жидкостным витком, генератор переменного напряжения низкой частоты, подключенный к обмотке трансформатора напряжения, и измерительный усилитель, вход которого подключен к измерительной обмотке, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в устройство введен второй генераторпеременного напряжения высокой частоты, магнитопроводы трансформаторов тока выполнены идентичными, их первичные обмотки имеют одинаковое число витков и соединены последовательно встречно, а измерительная-обмотка охватывает магнитопроводы обоих трансформаторов тока и параллельно ей включен конденсатор, причем свободные выводы первичных обмоток трансформаторов тока подключены к второму генератору.

3. Устройство по п.2, отличающее- с я тем, что, с целью уменьшения объема пространственного осреднения, транс- форматор напряжения расположен коак- сиально с трансформаторами тока и внутри их.

Область применения: гидрологические и океанографические исследования. Сущность изобретения: способ заключается в том; что в бесконтактном трехтрансформа- торном измерителе электропроводности возбуждают два магнитных потока - низкой частоты F и высокой частоты f, на порядок и более превышающей частоту F. Во втором трансформаторе (Т) тока возбуждают второй магнитный поток частоты f, равный по амплитуде и встречно направленный первому магнитному потоку частоты, причем амплитуды этих магнитных потоков выбирают в области насыщения магнитопроводов, а электропроводность определяют по величине напряжения второй гармоники частоты f. Устройство состоит из трех Т, выполненных на тороидальных магнитопроводах и охваченных общим витком. Генератор переменного напряжения частоты F подключен к обмотке Т напряжения. Генератор напряжения частоты f подключен к двум последовательно включенным идентичным обмоткам первого и второго Т тока. Измерительная обмотка шунтирована конденсатором. 2 с. И 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С