Устройство для контроля электропро-ВОдНОСТи Советский патент 1981 года по МПК G01N27/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ

1

Изобретение относится к области физикохимических исследований и может быть использовано для измерения параметров химических сред.

Известно устройство для измерения концентрации, содержащее индуктивную или емкостную ячейку, включенную в автогенераторную схему 1.

Наиболее близким техническим решением является устройство для контроля электропроводности, содержащее высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включен индуктивный датчик, выполненный в виде обмотки на кольцевом сердечнике, и соединительную линию 2.

Влияние изменения температуры на измерения вынуждает вводить в измерительную схему термокомпёнсацию, однако из-за нелинейных свойств термодатчиков коррекция возможна только в ряде точек измеряемого диапазона. Этот фактор, а также дрейф характеристик активных элементов измерительной схемы приводит к погрешности из.мерений в известном устройстве.

ЦеЛь изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем. что в устройстве, содержащем высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включен индуктивный датчик, выполненный в виде обмотки на кольцевом серлечнике, и соединительную линию, индуктивный датчик через согласующую обмотку, соединенную с дополнительно введенным разделительным конденсатором, соединен с четвертьволновой линией, другой конец которой соединен с цепочками, выполненными в виде последовательно соединенных ключевого диода и контура, индуктивность которого является дополнительной обмоткой датчика, параллельно контуру вклк)чен согла-. сующий резистор.

Кроме того, разделительный конденсатор через дополнительный резьстор подсоединен/к разнополярному источнику тока.

На чертеже приведена схема устройства.

Измерительная схема с регистратором I, преобразователем и схемой управления коммутатором 2, высокочастотным измерительным автогенератором 3 с колебательным контуром А, а также обмоткой согласования 5 с разделительным конденсатором 6, резистором 7 с коммутатором 8 и источниками

разнополярного тока 9 удалена от датчика (с элементами 10, П, 12, 13, 14) на длину согласованного четвертьволнового кабеля 15,

Датчик содержит ключевые диоды 4, согласующие резисторы 10, а акже магнитопровод кольцевого типа с обмоткой тороидального типа 12, входящие в соответствующие последовательные контуры и С LK.(. Магнитопровод 13 с обмотками 11 и 12 заключен в кожух из диэлектрика и составляет чувствительную часть датчика, удаленную от других его элементов на длину погружаемой в раствор щтанги.

Принцип pa6otbi устройства основан на поочередном измерении добротности сложной колебательной системы, включающей колебательный контур А автогенератора, элементы 5 и 6, линию связи 15, работающую в режиме короткого замыкания и настроенную в разбаланс с контурами генератора и датчика, (последние подключаются пооче-. редно с помощью коммутатора и ключевых диодов; согласующие резисторы 10, предназначенные для создания в линии режима бегущей волны для нерезонансных частот). Поскольку при подк„1ючении к концу линии через коммутатор 8 и ключевой диод 14 колебательный контур Сц, L с индуктивностью LXI, выполненной на тороидальной обмотке, перестает реагировать на электропроводимость контролируемой среды (все магнитное поле катущки замыкается по магнитопроводу), то в этом случае оказывается возможным в блоке 2 откорректировать положение нуля регистратора по некоторому электрическому нормированному значению. При подключении к концу линии через коммутатор 8 и ключевой диод 10 колебательного контура СкгЬкгС коаксиальной обмоткой восстанавливается чувствительность датчика к контролируемому раствору и производится регистрация электропроводимости. Следовательно, периодическая корректировка регистратора по нормированному электрическому сигналу позволяет исключать влияние аддитивной погрешности на измерения. Приэтом все активные элементы измерительной схемы, включая коммутатор, выносятся из зоны измерения на длину одного

коаксиального кабеля, что является большим преимуществом применения устройства в промышленных условиях.

Устройство имеет относительно пониженную рабочую частоту, тем самым снижая вредный эффект дисперсии электропроводимости; имеет повыщенную чувствительность на низких частотах путем использования резонансных свойств линии связи; обладает повышенной помехоустойчивостью к электромагнитным наводкам на линию связи, поскольку последняя нагружена на сопротивления, равные ее волновому; позволяет отказаться от применения стандартных растворов и связанных с ними дополнительных устройств и т.д.

Формула изобретения

Устройство для контроля электропроводности, содержащее высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включен индуктивный датчик, выполненный в виде обмотки на кольцевом сердечнике, и соединительную линию, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, индуктивный датчик через согласующую обмотку, соединенную с дополнительно введенным разделительным конденсатором, соединен с четвертьволновой линией связи, другой конец которой соединен с цепочками, выполненными в виде ключевого диода, сое

0 динснного с последовательным контуром индуктивность которого является дополнительной обмоткой датчика, параллельно контуру включен согласующий резистор, кроме того, разделительный конденсатор через дополнительный резистор подсоединен к разнополярному источнику тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Информационный лист. Серия ИЛ 03- 15, № 750195, Изд-во ФИМИ, 1975, «Датчик кондуктометрический функциональный ДКД-1 (прототип).