Устройство для измерения электрической проводимости Советский патент 1981 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к кондуктометри По основному авт. св. СССР № 775683 известно устройство для измерения удельной эпектрической гфоводнмости, содержащее питающий и измерительный трансформаторы, подключенные соответственно к источнику переменного напряжения и детектору. Связь между трансформаторами осуществляется с помощыо жидкостного витка, охватьшающего сердечники обоих трансформаторов. Для уменьщешш погрещности измерешга, обусловленной влиянием квадратурной помехи, питающий и измерительный трансформат фы снабжены обмоткамя, которые включены согласно по отношению к жвдкостяому виггку к соединены между собой через резистс. Благодаря этой цепи в выходной обмотке измерительного трансформатора протекает дополннтельш й ток неизмешюй амплитуды, фаза которого совпадает с фазой тока, вызванного жидкостным витком Увеличение соотношения между амплитудой тока поле киго сигнала и амплитудой тока квадратурной помехи вызывает уменьшение погрещности преобразования проводимости в выходной сигнал и. повыщает чувствительность устройства. Компенсация сдвига характеристики преобразования, вызванного дополнительным током, достигается в известном устройстве с помощью источника постоянного напряжения сц. Недостатком известного устройства является ограниченная точность измерений, что обусловлено увеличением влияния нестабильности источника переменного напряжения в результате увеличения амплитуды сигнала на выходе измерительного трансформатора . Особенно заметно увеличение нестабильности выходного сигнала при значительном увеличении амплитуды тока полезного сигнала, т.е. в тех случаях, когда щжменение основного изобретения является наиболее эффективным. Цель изобретения - повышение точнос ти измерения. 38 Указанная цель достигается тем, что устройство для I измерения электрической 1ФОВОДКМОСТИ дополнительно снабжено вторым детектором, обмоткой, размещенной на .сердечнике питающего трансформатора и дифференциальным усилителем, причем вход второго детектора соединен с источником переменного напряжения с помощью упомянутой обмотки, а выходы первого и второго детекторов подключены соответственно к первому и второму входу дифференциального усилителя. При этом с помощью напряжения на выходе детектора компенс1фуется сдвиг характеристики преобразованкя и флюктуашш выходного нащэяжения,. которые вызваны увеличением амплитуды сигнала на выходе измерительного трансфорМатора под действием тока через введенный резистор. На чертеже представлена схема устро ва для измерения удельной электрической проводимости жидкости. Устройство соцержит источник 1 пере-менного напряжения, подключенный к первичной обмотке 2, расположенной на ф ромагнитном тороидальном сердечнике 3 питающего трансформат(Ч)а 4. Выходная обмотка 5, расположенная на другом ферромагнитном тороидальном .сердечнике 6 измерительного арансфор. матора 7, подключена к первому детекто ру .8. Питающий и измерительный трансформаторы 4 и 7 связаны между жидкостным витком 9, охватывающим тороидальные сердечники 3 и 6. Жидкосчжый виток 9 связи образуется при измерении замкнутым пространственным контуром, заполненным исследуемой жидкрстью, нахфим морской водой. Трансформаторы 4 и 7 имеют кроме этого сймотки 10 и И соответственно. Эти обмотки включены ссйгласно по отнсшению к жидкостному витку 9 и соединены между собой через резистор 12. На сердечнике 3 питающего трансфсрматора 4 расположена также обмотка 13, которая подключена к входу второго детектора 14. -выходы первого и второго детекторов 8 и 14 подключены соответственно к первому и-второму входам дифференциальног усилвгеля 15. Устройство работает следующим образом. Под .действием синусоидального напря жения, вырабатываемого источником 1, Ва выходе детектора 3 появляется напчиокение, мгновенное значение которого 5 пропорционально удельной электрической проводимости жидкости в витке связи 9. -.В дифференциальном усилителе 15 из выходного сигнала детектора 8 производится вычитание выходного напряжения детектора 14, Это напряжение выбирается преимущественно равным по сигналу на выходе детектора 8 при нулевом значении измеряемой проводимости. Так как компенсирующее напряжение на выходе детектора 14 хфопсрционапьно напряжению, источника I, в выходном сигнале усилителя 15 происходит практически полная компенсация погрещностей, связанных с увеличением сигнала под действием тока через резистор 12. При этом происходит увеличение точности измерения как средних, так и пульсационных значений проводимости в результате одновременной компенсации медленных изменений амплитуды напряжения источника 1 и относительно быстрых флюктуации, частоты которых лежат в частотном диапазоне измеряемых пульсаций. Выходное напряжение усилителя 15 .измеряется вторичными измерительными приборами: вольтметрами постоянного и переменного тока, анализаторами спектра частот, самописцами и другой аппаратурой. Таким образом, положительный эффект в предлагаемом устройстЬе заключается в повышении точности измерения средних и пульсационных значений удельной электрической проводимости. Формула изобретения Устройство для измерения электричес- . кой проводимости по авт. св. № 775683, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ешш точности измерения, устройство дополнительно снабжено вторым детектором, обмоткой, размещенной на сердечнике питающего трансформатору и дифференциальным усилителем, причем вход второго детектора соединен с источником переменного напряжения посредством упомянутой обмотки, а выходы первого и второго детекторов подключены соответственно к первому и второму входам дифференциального усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР NJ 775683, К.Л. S 01 N 27/Оа. 1979 (прототип).