Устройство для автоматического измерения электропроводности плазмы Советский патент 1977 года по МПК G01R27/22 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения Электропроводности низкотемпературной плазмы, для определения электропроводности растворов и электролитов в химическом производстве, определения электропроводности продуктов сгорания в раке ных. двигателях и т.

Известны устройства для измерения электропроводности проводяцщх сред, испольлующие метод добрютности контура Ij.

В этих устройствах для измерения электропроводности использован датчик (катушка индуктивности), включенный в контур высокочастотного генератора. Изменение амплитуды генерируемых колебаний при внесении датчика в проводящую среду регистрируется с помощью электронного осциллографа.

Процесс калибровки прибора достаточно сложен и трудоемок.

Кроме того, нестабильности генератора приводят к больщой ошибке измерения.

Известно устройство для измерения электрогфоводности жидкостей, содержащее

индуктивный датчик, включенный в контур высокочастотного генератора, имеющий две

катушки, одна из которых является измерительной, а другая - компенсационной, де- . тек тора и регистратора, подключенного к выходу дифференциального каскада j 21.

Однако эта схема не устраняет погрещностей измерения, связанных с температур1НЫМИ изменениями добротности контуров и нестабильностью генератора, а применение электромеханического компенсатора снижает быстродействие устоойства.

Целью изобретения является повышение точности измерения,

Это достигается тем, что устройство . снабжено логическим коммутатором, с которым через управляемые ключи соепинены измерительная и компенсационная катушки, намотанные биффилярно, причем обмотки измерительной катушки через один из нормально открытых ключей соединены встречно, а обмотки компенсационной катушки через другойJнормально открытый ключ,- согласн На фиг. 1 представлена структур1 ая схема гфедлйгаемого устройсгва| на фиг. 2 прин ципиальная схема чувствительного элемента. Устройство состоит из логического коммутатора 1, чувствительного элемента 2, ге нератора 3, усилителя 4, детектора 5 и но мально открытого. ключа 6, связанного с ба лансным каскадом 7.регистратором 8 и эле ментом 9. Чувствительный элемент состоит из измерительной катушки 10 с ключами 11 и 12, компенсационной катушки 13 с ключа ми 14, 15 и 16 и резистора 17. Катушки идентичны. Каждая катушка сос тоит из двух би(}х})ипярно намотанных обмото Ключи 11 и 12 П17едназначе11ы для встречн го или согласного включения оёмоток измерительной катушзш S а ютючи 14и 15 - для такого же переключения обмоток компенсационной катушки, Лог1гческий коммутатор 1 осуществляет циклическую коммутацию ключей. Каладый цикл состоит из четырех тактов. Первый такт. Ключи 11 и 12 включают обмотки , измерительной катушки 10 встреч™ но, а ключи 14 и 15 обмотки компенсацио ной катушки 13 согласно. Ключ 16 разомкнут, кшоч 6 замкнут. Напряжение с генератора 3 усиливается усилителем 4, детектируется детектором 5 и подае1х;я,на оба входа балансного каскада. Регисгратор 8 фиксирует нулевой уровень измеряемой величины. Элемент памяти 9 след11т за; изменениями напряжения с генератора 3. Второй такт. Ключи 11, 12, 14 и 15 в том же состоянии, ключ 16 замкнут, а ключ 6 разомкнут, На первый вход балансного каскада:, 7 поступает продетекгированное напряжение с генератора при подключенном к его контуру резисторе 17 калибровки, а второй вход - напря кение с элемента памяти 9, запомненное им в предыдушем такте. На регистраторе 8. фиксируется разность напршкений, вел5гчина которой пропорциональна потерям, вносимым в. контур генератора резистором калибровки, Таким образом, во втором такте осуществляется калибровка прибора. Третий такт. Повторная запись ityneвого. уровня измеряемой величины, Четвертый такт. Измерение, Ключи 11 и 12включают обмотки измерительной катушки 1О согласно, а ключи 14 и 15 осуществляют встречное включение обмоток компенсацио1ной катушки 13, Ключи 6 и 16 разомкнуты. На вход 1 балансного каскада 7 поступает процетектированн ое напряжение с генератора, несушее информацию о Проводимости исследуемой среды, а на другой вход - напряжение, запомненное в предьщущем тексте элементом памяти 9, На регистраторе 8 фиксируется разность апряжений, пропорциональная электропроводности ; исследуемой среды. Таким образом, при встречном включении обмоток измерительной катушки и согласном включении компенсационной катушки, возможйо проведение калибровки прибора в присутствии исследуемой среды. Также необходимо отметить, что изменение температ ры датчика не вносит погрешность в измерение, так как катушки идентичны и их коммутация осушествляется таким образом, что активное сопротивление измерительной катушки оказывается включенным в контур измерительного генератора во всех циклах измерения, а следовательно, изменение активного сопротивления датчика под действием температуры учитывается как при фик- сации нулевого уровня измеряемой величины, так и при калибровке;прибора. Формула изобретения Устройство для автоматического измерения : электропроводности плазмы, содержащее индуктивный датчик, включенный в конгур высокочастотного генератора, имеющий две катушки, одна из которых 5голяется измерительной, а другая-компенсационной, детектора и регистратора, подключенного к выходу дифференциального каскада, отличающееся, тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено логическим коммутатором, с которым через управляемые ключи соединены указанные катушки, намотанные биффилярно, причем обмотки измерительной катушки через один из нормально открытых ключей соединены встречно, а обмотки компенсационной через другой, нормально открытый ключ,- согласно. Источники информации, принятые во вниманиетгои экспертизе: 1,Авторское свидетельство СССР № 202321, кл, Q 01 Т 27/22, 1970. 2,Авторское свид етельство CCCF NO 144318,.KnQ01R; 27/22, 1969. Фиг. 1