ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ЕМКОСТНОЙ 'КОНСИСТЕНЦИОМЕТР Советский патент 1969 года по МПК G01N27/22 

Высокочастотные емкостные консистенциометры используют при исследованиях жидких веществ, включая воду, ее смеси и растворы, например, при определении количества наносов, солей, плотности жидкости.

В известных высокочастотных емкостных консистенциометрах, содержащих генератор высокой частоты, емкостной датчик, электронный мост и изме рительный прибор, использовано изменение диэлектрической проницаемости л идкости в зависимости от наличия в ней растворимых и нерастворимых веществ. Для повышения чувствительности копсистенциометров применяют многокаскадные усилители, что ухудшает стабильность и повышает погрешность измерений и потребление электрической энергии, увеличивает габариты и вес.

Предложенный консистенпиометр малогабаритен, имеет высокую чувствительность и хорошую стабильность; его можно опускать в исследуемую жидкость на большие глубины и при этом одновременно получать информацию о консистенции исследуемой жидкости; он проще в изготовлении и удобней ,в пользовании, а также потребляет меньше электроэнергии.

На выходе обоих генераторов установлены кварцевые резонаторы и детекторы.

Па фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого консистенциометра; на фиг. 2 - принципиальная схема.

При изменении консистенции исследуемой жидкости меняется емкость погруженного в нее датчика 1. В свою очередь датчик изменяет частоту высокочастотного генератора 2. Папрян ение высокой частоты, снимаемое с генератора, поступает на кварцевый резонатор 3. Коэффициент пропускания резонатора зависит от близости к резонансу с пропускаемой частотой генератора 2. Напряжение высокой частоты, которое поступает с резонатора 3, подается на пиковый детектор 4. С детектора снимается выпрямленное нап-рянсение, которое управляет балансом электронного моста 5. В плечо моста включен измерительный прибор 6.

Одновременно датчик / подает сигнал на вторую цепь-изменяет частоту высокочастотного генератора 7. Далее сигнал проходит по второй цепи через кварцевый резонатор 8 и

пиковый детектор 9, а снимаемое со второй цепи напрял ение изменяет баланс противоположного плеча моста 5. Разбаланс моста регистрируется измерительным прибором fi. Консистенциометр питается через электронТаким образом, на блок-схеме видно, что в предложенном консистенциометре применены кварцевые резонаторы и двойной разбаланс электронного моста, что н обеспечивает преимущества п,рибора.

Датчик / представляет собой три параллельные пластины, средняя из которых заземлена, каждая из двух .крайних пластин является обкладкой соответствующего конденсатора, изменяющего частоту высокочастотного генератора; датчик / погружен в исследуемую жидкость.

В коллекторные цепи высокочастотных генераторов 2 н 7 включены перемепные резисторы 12 и 13 для регулировки снимаемого с генераторов напряжения.

Снимаемые с высокочастотных генераторов напряжения -подаются на кварцевые резонаторы 3 и 8. Коэффициенты пропускания кварцевых .резонаторов зависят от близости к резонансу с пропускаемой частотой генераторов 2 и 7.

В исходном состоянии, -когда датчик 1 условно погружен в чистую осветленную жидкость, например в воду, в прибО|ре должны быть выполнены следующие условия:

а)частота генератора 2 равна частоте кварцевого резонатора 3 и коэффициент передачи последнего стремится к единице;

б)частота генератора 7 не равна частого резонатора 8 и коэффициент передачи последнего не стремится к единице.

При соблюдении этих условий стрелка измерительного прибора 6 показывает баланс электронного моста 5.

Когда датчик прибора / опущен в мутную воду, изменяются емкости, что вызывает изменение частот высокочастотного генератора. Соблюдаются следующие условия:

а) частота генератора 2 не равна частоте резонатора 3 и коэффициент -передачи последнего стремится к нулю;

б) частота генератора 7 стремится к частоте резонатора 8 и коэффициент передачи последнего стремится к единице. Высокочастотные напряжения, снимаемые с

кварцевых резонаторов 3 и 8, подаются па пиковые детекторы 4 и 9. После детекторов образуются выпрямленные управляющие напряжения, которые подаются на противоположные плечи балансного моста и управляют им.

Баланс моста регулируют вручную резистором 14.

Переключатель диапазонов изменяет диапазон измепения консистенциометра, не изменяя частотной характеристики прибора.

Для подстройки нуля балансного моста слу жит выключатель 15, который отключает высокочастотные генераторы. Резистором 14 перемещают стрелку измерительного прибора на нуль.

Консистенциометр получает питание от батареи через электронный стабилизатор.

Прямым и обратным включением диодов в стабилизаторе обеспечивают термостабильность стабилизатора.

Прибор выполнен в виде двух отдельных блоков: надводной и подводной частей, соединенных водонепроницаемым кабелем. В надводной части находятся батареи, стабилизатор, измерительный прибор, в подводной -

генераторы высокой частоты, резонаторы, балансный мост. Подводный блок номещен в водонепроницаемый термостат.

Предмет изобретения

Высокочастотный емкостной консистенциометр, содержащий генератор высокой частоты, емкостной датчик, электронный мост и измерительный прибо,р, отличающийся тем, что, с целью повыщения чувствительности, он снабжен дополнительным генератором высокой частоты и на выходе обоих генераторов установлены кварцевые резонаторы ц детекгоры.

.2