Устройство для определения концентрации растворов Советский патент 1947 года по МПК G01N27/02 

В современной технике вопрос определения концентрации растворов кислот, щелочей и солей приобретает все большее значение. При этом часто требуется непрерьшный контроль с вынесением регистрирующих приборов в одно место (пост контроля и управления).

На кораблях, например, где необходим постоянный контроль солености питательной и котловой воды, применяются электрические соленомеры. Принцип их действия saiKJiioчается в том, что через воду, соленость которой желательно определить, пропускают постоянный электрический ток. Так как электропроводность жидкости зависит от концентрации растворенных в ней солей, то прибор, регистрирующий снлу проходящего через раствор электрического тока (при постоянном напряжении источника тока), показывает в определенном масштабе концентрацию растворенных солей.

Большим недостатком такого прибора является неточность показаний, в несколько раз отличающихся от истинных, что объясняется непастоянством переходного сопротивления между электродами и жидкостью.

19 Свод Еып. 2 194 г.

Эти недостатки отсутствуют в приборах для определения концентрации, основанных на измерении электропроводности растворов при протекании по ним индуктированного в них же тока.

Такой прибор представляет собой трансформатор переменного тока, у которого первичная обмотка выполнена обычным способом, а вторичная образована одним короткозамкнутым витком жидкости, соленость которой определяется. Так как мощ,иость, потребляемая трансформатором, зависит от силы тока, индуктируемого в короткозамкнутом витке, а сила тока в свою очередь зависит от электропроводности жидкости этого витка, т. е. от солености ее, то вк,1юченный со стороны первичной обмот|си электроизмерительный прибор нетрудно отградуировать прямо в градусах солености.

Предлагаемое устройство этого типа выполнено, согласно изобретению, в виде трансформаторов, снабженных каждый двумя первичными обмотками, образуюшими плечи моста Уитстона, и одной вторичной обмоткой, в качестве которой у одного из трансформаторов использован трубчатый виток, заполненный испытземым раствором289

На фиг. 1 дана электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. конструктивное выполнение в трех проекциях одного из трансформаторов.

Как изображено на фиг. 1, все четыре первичных обмотки /, //, Я/ и /У обоих трансформаторов включены по схеме моста Уитстона. Обмотки/и // принадлежат трансформатору с короткозаМКнутым витком жидкости, а обмотки /// и IV- трансформатору, не имеющему этого витка.

Если в сосуде находится дестиллированная вода, являющаяся изолятором, мост Уитстона сбалансирован, так как все четыре первичные обмотки потребляют одинаковые мощности, и в миллиамперметре, включенном в схему моста, тока нет. Если же в сосуде находится электролит, т. е. раствор соли, кислоты или щелочи, то мост оказывается разбаланоированным, так как первичные обмотки первого трансформатора потребляют мощность больщую, чем первичные обмотки второго, и через миллиамперметр тА проходит электрический ток тем больщий, чем выще концентрация раствора. Шкалу миллиамперметра тА можно градуировать прямо в градусах солености или в других величинах, выражающих концентрацию.

Добавочное сопротивление R д служит для начальной регулировки показаний миллиамперметра и компенсации сопротивления подводящих проводников, а также может служить для получения нескольких часщтабов измерений.

Для начальной балансировки моста может быть применено балансировочное сопротивление Ro. Целе сообразно пользоваться миллиамперметром постоянного тока с купороксным или, катодным выпрямителем.

Источником переменного тока может быть или небольщой специальный генератор (на кораблях), или сеть (береговые и промыщленные установки), при условии что напряжение .в ней не подвергается сильным колебаниям.

На фиг. 2 --4, изображающих в трех проекциях трансформатор, у которого вторичной обмоткой является испытуемый раствор, обозначают: /-сердечник трансформатора; 2 - скрепляющие угольники или полоски; 3 - катущка с двумя первичными обмотками; 4 - сосуд из стекла или другого изолирующего материала, внутри которого образуется короткозамкнутый виток жидкости (вторичная обмотка); 5- щланги, подводящие и отводящие раствор.

Трансформатор должен быть установлен так, чтобы внутри сосуда 4 не могли скапливаться пузырьки воздуха- В некоторых случаях, когда растворы не являются едкими, можно сосуда 4 в трансформатор не ставить, а, создав хорощую изоляцию обмоток и сердечника, просто погрузить трансформатор в испытуемый раствор.

Предмет изобретения

Устройство для определения концентрации растворов, основанное на измерении электропроводности последних при пропускании через них индукционных токов, отличающееся тем, что оно выполнено в виде двух трансформаторов, снабженных каждый двумя первичными обмотками, образующими плечи моста Уитстона, и одной вторичной обмоткой, в качестве которой у одного из трансформаторов использован трубчатый виток, заполненный испытуемым раствором.

Фиг. 1

Ш:

/F

Фиг. 2

I Г

,