Компаратор удельной электрическойпРОВОдиМОСТи Советский патент 1981 года по МПК G01N27/02 

3 значительно больше полезного сигнал Это означает, что даже при условии равенства кондуктивных постоянных каждого контура, равенства сопротив лений жидкостей в каждом контуре, равенства ЭДС в контурах, невозможно добиться равенства нулю сигнала на выходе измерительного трансформа тора.Из-за неидентичности токов возможно возникновение резонансных явлений и низкочастотных биений в измерительных цепях. При измерении малых разностей токов существенно возрастает составляющая погре ности от температуры окружающей сре ды, а также влияние внешних электро магнитных полей, не подлежащих измерению. Известное устройство предназначе но для измерения больших разностей с погрешностью порядка 0,51,0% и может применяться для компанирования только двухфазных жидкостей, резко отличающихся по плоскости. Вместе с тем наличие, общего участка, у жидкостных контуров не по воляет обеспечить возможность измерения разности удельных электрических проводимостей между двумя образ цами жидкостей с близкими значениями удельной электрической проводимо ти, а тем более возможность непосре ственного приготовления стандартных образцов. Наиболее близким к предлагаемому являете трансформаторный компаратор удельной электрической проводимости, предназначенный для измерения солености. Компаратор солености содержит трансформатор напряжения, трансформатор тока, измерительную камеру в форме витка, охватывающую трансформаторы. Для исключения влияния температу ры известное устройство снабжено пл тиновыми термометрами и схемой темп ратурной компенсации. Компарирование образцов морской воды основано на методе замещения. Вначале стан. дартный образец с известным значением удельной электрической прово-; димости (или солености) наливают в камеру и калибруют устройство. Зате камеру осушают и заполняют образцом с неизвестным значением удельной электрической проводимости, но близ КШ4 по величине стандартному образц По разности электрических проводимостей между ними судят об электри0.ческой проводимости (или солености) исследуемого образца C2D . Недостатком известного устройства является невозможность непосредственного приготовления образцовых растворов и одновременного сличения образцов жидкости и недостаточная точность измерения удельной электрической проводимости. Это вызвано тем, что при градуировке и компанировании необходимо применять стандратные -растворы, приготовление которых является весьма трудоемкой задачей. Кроме того, при компанировании растворов методом разновременного сравнения необходимо тщательно промывать и просушивать камеру, что вносит дополнительные погрешности и значительно увеличивает время измерения. Точность измерения удельной электрической проводимости ограничена высокими требованиями к точности измерения температуры контролируемого образца (погрешность в определении температуры ±0,02°С предопределяет измерение удельной электропроводимости с погрешностью не менее ±0,05%). Введение же температурной компенсации не решает проблемы. Цель изобретения - повьш1еиие точности измерения. Поста вленная цель достигается тем, что KOMnapaTojj, содержаш й трансфор;матор напряжения и два трансформатора тока, снабжен камерой, вьтоленной из двух изолированных друг от друга идентичных отсеков, а участки жидкостных витков, охватываемые, трансформаторами тока, заключены в идентичные диэлектрические трубки; обеспечение возмйжности измерения удельной электрической проводимости морской воды in situ достигается тем, что один из отсеков камеры снабжен клапаном для заполнения и смены жидкости. На фкг. 1 изображен компаратор электрической проводимости, общий вид; на Фиг. 2 - схема включения компаратора. Компаратор удельной электрической проводимости содержит торЬидальнь1й магнитопровод 1 (трансформатор напряжения), два идентичных тороидалыных магнитопровода 2 и 3 (трансформаторы тока), помещенных в камеру 4с двумя отсеками. Магнитопровод 1 охватывает две идентичные ди-. электрические трубки 5 и 6. бдин из отсеков камеры снабжен клапаном 7. Магнитопровод 1 имеет первичную обмотку 8 (см, фиг. 2). Идентичные обмотки 9 и 10 являются вторичными обмотками магнитопроводов 2 и 3. Трансформатор напряжения подключен к генератору 11. Обмотки 9 и 10 под ключены к одинаковым усилителям 12 и 13, содержащим в цепи связи магаз 14 сопротивления и магазин 15 емкости. Далее включены сумматор 16, синхронный детектор 17, к которому подается опорное напряжение от генератора 12. К выходу детектора под ключен усилитель постоянного тока 1 и periJCTpaTOp 19, .Компаратор удельной электрической проводимости работает следующим образом. При заполнении камеры образцами сравниваемых жидкостей в отсеках и диэлектрических трубках формируются жидкостные витки 20 и 21, кото рые образуют две одновитковые втори ные обмотки магнитопровода 1 и одновременно являются первичными витками магнитопроводов 2 и 3. Сигнал с генератора 11 поступает на пе вичную обмотку 8 трансформатора нап ряжения, который индуцирует в жидкостных витках идентичные напряжения. При равенства электропроводимо тёй жидкостных витков 20 и 2 токи, протекающие по жидкостным виткам, равны по Ёеличине, совпадают по фазе и частоте и создают в трансформа торах 2 и 3 тока равные магнитные потоки, которые индуцируют одинаковые токи в идентичных выходных обмотках 19 и 10. В этом случае сигна на выходе сумматора I7 Сили дифференциального нуль-индикатора) будет равен нулю.При изменении электричес кой проводимости в одном из отсеков на выходе сумматора появляется сигнал, пропорциональный разности удель ных электрических проводимостей между контролируемыми образцами. Шкала регистратора может быть отрегулирована непосредственно в единицах удельной электрической проводимости (солености). Устройство, основанное на методе одновременного компарирования, позволяет сравнительно просто приготавливать растворы, аналогичные стандартному образцу, путем разбавления 6 дистиллированной воДой раствора, приготовленного с заведомо большей, но неизвестной удельной электрической проводимостью, чем у стандартного образца, заполняющего другой отсек камеры. Процедура приготовления раствора сводится к достижению нуля на выходе измерительной схемы методом подгонки и .не требует высокой квалифи1Сации оператора. Для выравнивания температуры и концентрации в процессе измерения и приготовления растворов в отсеках камеры можно установить мешалки. Устройство позволяет резко сократить время, необходимое для воспроизведения параллельных растворов, в сравнении с известными устройствами равномерного компанирования, а также с методом объемно-весового приготовления стандартных растворов. Компаратор удельной электропроводности обеспечивает также одновременное компарирование (сличение) двух образцов жидкости. Это осуществляется следующим образом. Сначала оба отсека камеры заполняют одной и той же жидкостью (например, стандартный раствор) и регулировкой магазинами сопротивления 14 и ёмкости 15 в цепи обратной связи усилителя добиваются на выходе измерительной цепи сигнала, равного нулю. Далее осушают один из отсеков и заполняют его раствором с неизвестной электрической проводимостью. Сигнал на выходе компаратора будет соответствовать разности электро- проводимостей двух жидкостей. При наличии стандратного раствора с известной удельной электрической проводимостью (или меры удельной электрической проводимости, воспроизводимой эталоном) таким образом можно измерять абсолютное значение удельной электрической проводимости неизвестного раствора, Формула изобретения Компаратор удельной электричесой проводимости, содержащий камеру ля исследуемой жидкости, трансорматор напряжения и трансфор-. атор тока с общим жидкостным витом, блок ре -истрации, отлиающийся тем, что, с целью овьш1ения точности измерения, камеа выполнена в виде двух изоли