БЕСКОНТАКТНЫЙ КОНДУКТОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01N27/02 

1

Изобретение относится к бесконтактным измерениям электропроводности веществ. Оно может найти применение при изучении структуры веществ, определении их химического состава и в практике аналитического контроля, в частности при измерении электропроводности крови с целью определения газосодержания. Изобретение может быть использовано также при измерении диэлектрической проницаемости веществ.

В известном кондуктометре радиочастотные колебания подают на электроды измерительной ячейки, заполненной анализируемым веществом, и измеряют падение напряжения между этими же электродами.

Однако в известном кондуктометре из-за того, что радиочастотные колебания подают па те же электроды, с которых снимают падение напряжения, функционально связанное с электропроводностью вещества, не обеспечивается достаточная точность измерений, и их диапазон крайне ограничен.

Кроме того, необходимо использовать только высокие частоты, как правило, не менее 3 Мгц.

Целью изобретения является повыщение точности и расщирение диапазона измерений.

Для этого кондуктометр снабжен второй парой электродов, соединенных с измерительным устройством, расположенных между токовыми электродами снаружи ячейки и электрически изолированных от них. Сущность изобретения пояснена чертежами. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема замещения измерительной ячейки.

Бесконтактный кондуктометр содержит радиочастотный генератор 1 (см. фиг. 1), колебания которого через балластный резистор 2

подают на токовые электроды 3 измерительной электролитической ячейки 4. При этом величина балластного резистора 2 обеспечивает постоянство амплитуды притекающего к ячейке 4 тока / при различных значениях

электропроводности анализируемого вещества 5. При протекании тока через ячейку 4 в межэлектродном пространстве токовых электродов 3 создается падение напряжения, часть которого снимают с нотенциальных электродов 6.

ЕЛ

Потенциальные электроды 6 изолируют от анализируемого вещества слоем диэлектрика 7, например стенками ячейки 4, и располагают между токовыми электродами 3.

Значение электропроводности анализируемого вещества 5 определяют по величине падения напряжения между потенциальными электродами 6, что расширяет диапазон, повыщает точность измерений электропроводМости и Исключает необходимость использования высоких частот при измерениях.

Статические характеристики кондуктометра линейны в широком диапазоне электрического сопротивления анализируемых веществ, что следует из анализа схемы замещения (см. фиг. 2), на которой ДЬ - падение напряжения между потенциальными электродами, 8 и 9 - конденсаторы, емкости которых обусловлены диэлектрическими свойствами изоляции токовых электродов 3, 10 - конденсатор, емкость Ср которого обусловлена диэлектрическими свойствами вещества, находящегося в межэлектродном пространстве потенциальных электродов 6, 11 - конденсаторы, емкость CCT которых обусловлена диэлектрическими свойствами изоляции потенциальных электродов 6, 12 - конденсаторы и 13 - резисторы, емкости и омические сопротивления которых эквивалентны емкости и сопротивлению анализируемого вещества, расположеппого в соответствующих полостях ячейки 4 между близлежащими потенциальными 6 и токовыми 3 электродами, 14 -резистор, сопротивление . которого эквивалентно входному сопротивлению измерительного устройства, 15-резистор, сопротивление которого эквивалентно сопротивлению вещества, находящегося в ячейке 4.

Падение напряжения А(7 между потенциальными электродами 6 (точки 16 и 17)

определяется следующим выражением

1

/«в

X + Ср

Ш

1

«вх - у f, -Ь ;

шСст X + ушСр

где х электропроводность

вещества,

R

находящегося в ячейке,

10(О - круговая частота колебаний генератора I.

Как это следует из формулы, при достаточно больщом входном сопротивлении Rz-s. измерительного устройства и относительно низких 15 частотах, падение напряжения между потенциальными электродами линейно связано с сопротивлением анализируемого вещества.

Предмет изобретения

Бесконтактный кондуктометр, содержащий источник радиочастотных колебаний, соединенный с двумя токовыми электродами, расположенными снаружи электролитической

ячейки, и измерительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и расширения диапазона измерений, он снабжен второй парой электродов, соединенных с измерительным устройством, расположенных между токовыми электродами снаружи ячейки и электрически изолированных от них.

т

const