СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ рН И ЕН Советский патент 1968 года по МПК G01N27/22 G01V3/24 

Данное изобретение относится к способам измерения ионной концентрации. Существуют различные способы измерения рН: индикаторный ,колориметрический, электрометрический. Наибольшее значение в технике измерения рН получил последний способ. Во всех разновидностях электрометрического способа измерения рН носителем информации является амплитуда и, вследствие этого, его можно обобщенно именовать амплитудным способом измерения рН, основным недостатком которого является дрейф нуля, слабая помехоустойчивость и невозможность передачи информации на расстояние.

Предлагается частотный способ измерения рН и ЕП по девиации частоты.

Сущность способа заключается в том, что измерение рН и ЕН осуществляется по изменению разностной частоты опорного автогенератора, емкость колебательного контура которого устанавливают по стандартному буферному раствору, и измерительного автогенератора, емкость которого модулируется входным сигналом датчика, погруженного в исследуемый раствор. Полученную разностную частоту сравнивают с частотой звукового генератора, получая частоту вторичных биений, которые являются носителем информации об изменении рН и ЕН, например в скважине. Девиация частоты определяется по формуле ,

2 GO

где f - частота автоколебаний, определяемая

по формуле f 2г; АС - величина

1 i. Со

приращения емкости контура р - п-перехода Со. Частотный разбаланс (девиация частоты) одного автогенератора прямо пропорционален емкости р-п-переходов диодов, включенных в колебательный контур, которая, в свою очередь прямо пропорциональна ионной коицентрации или окислительно-восстановительному потенциалу стандартного или исследуемого раствора.

При разностной частоте jF /o - fj., близкой к частоте звукового генератора . возникают вторичные биения с частотой Рвб.Рзв. - /. Они представляют собой акустические биения, ток которых определяется частотой зв., интенсивность звучания - частотой во. зв.-F-,

01 F,B. fo2 - F;B. , откуда / Aijt.-k

/. .

l

где у - искомая частота, т. е. частота, пропорциональная аналоговой рН и ЕН.

Частотный способ позволяет повысить точность и расширить шкалу измерения, передавать информацию на большие расстояния от

места измерения, упростить и снизить стоимость и вес устройств, повысить эффективность автоматического управления технологическим процессом путем централизации информации и обработки при помощи вычислительных устройств.

Предмет изобретения

Способ измерения ионной концентрации рН и ЕН, отличающийся тем, что, с целью телеизмерения ионной концентрации в отдаленных

объектах, например в скважинах, повышения точности и расширения шкалы измерений, измерение рН и ЕН осуществляют по частотному разбалансу разностной частоты опорного автогенератора, емкость колебательного контура которого устанавливают по стандартному буферному раствору, и измерительного автогенератора, емкость которого модулируют входным сигналом датчика, погруженного в исследуемый раствор, а полученную разностную частоту сравнивают с частотой звукового генератора, получая частоту вторичных биений.