Кондуктометр

 

КОНДУКТОМЕТР, содержащий генер.атор, датчик, состоящий из питающего и измерительного трансформаторов с петлей связи между ними, выполненной из токопроводящего материала со стабильным сопротивлением и ключа, амплитудный и синхронньш детекторы,фильтр, пороговое устройство , реверсивный счетчик, формирователь прямоугольных импульсов, делитель частоты, причем обмотка измерительного трансформатора соединена с последовательно соединенными амплитудным детектором, фильтром, синхронным детектором, пороговым устройством, счетчиком, о т л и,чающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены переключатель и делитель напряжения, причем сигнальный вход последнего соединен с обмоткой измерительного трансформатора датчика, которая соединена с одним из коммутируемых входов переключателя , второй коммутируемый вход которого соединен с выходом де§ лителя напряжения, а выход --с вхо (Л дом амплитудного детектора, причем управляющий вход переключателя соединен с делителем частоты, управпяющий вход делителя напряжения - с реверсивньм счетчиком, а в качестве фильтра использован фильтр среднего значения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) g 1) С 01 N 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3535525/18-25 (22) 11.01.83 (46) 15.05.84. Бюл. Ф 18 (72) Б.В. Курочкин (53) 543.257(088.8) (56) 1. Лопатин Б.А. Теоретические основы электрохимических методов анализа. М., "Высшая школа", 1978, с. 130.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 882435, кл, G 01 N 27/02, 1981 (прототип). (54)(57) КОНДУКТОМЕТР, содержащий генератор, датчик, состоящий из питающего и измерительного трансформаторов с петлей связи между ними, выполненной из токопроводящего материала со стабильным сопротивлением и ключа, амплитудный и синхронный детекторы, фильтр, пороговое устройство, реверсивный счетчик, формиро ватель прямоугольных импульсов, делитель частоты, причем обмотка измерительного трансформатора соединена с последовательно соединенными амплитудным детектором, фильтром, синхронным детектором, пороговьм устройством, счетчиком, о т л и.— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности измерения, в него дополнительно введены переключатель и делитель напряжения, причем сигнальный вход последнего соединен с обмоткой измерительного трансформатора датчика, которая соединена с одним из коммутируемых входов переключателя, второй коммутируемый вход которого соединен с выходом делителя напряженчя, а выход --с входом амплитудного детектора, причем управляющий вход переключателя соединен с делителем частоты, управляющий вход делителя напряжения — с реверсивным счетчиком, а в качестве фильтра использован фильтр среднего значения.

1092400

U< = К2. U. Кьх7 Км (1) 2О

Где К2 — коэффициент преобразования датчика 2;

U — выходное напряжение генератора 1; 25

R 7 — входное сопротивление деЬХ тектора 7;

R+ — сопротивление жидкостного витка Rz.

Это напряжение, благодаря син- 30 хронной с ключем 3 работе переключателя 6 поступает на вход амплитудного детектора 7, В период времени, когда ключ 3 замкнут, переключатель б. соединяет вход детектора 7 с выходом делителя 5 напряжения, на котором действует напряжение

U =K2 K5 U ®вк 7/Кш +R@„7Ящ ) (2) f. где K5 — коэффициент преобразования 4р напряжения делителем 5;

R — сопротивление петли свяШ е зи R>.

На выходе амплитудного детектора

7 действует напряжение, 45

П =К2-К7П " -Г(КТ), + К„7

+ K5(" + " )f(UT) ,„ 1

50 где K7 — коэффициент преобразования напряжения;

R и 7 — сопротивление нагрузки

М амплитудного детектора 7. при K = 2n-2 при К = 2n-1 при К = 2n-2 при К = 2n-1

f(KT)

Г1

Г (КТ). о

Кондуктометр работает следующим образом.

От генератора 1 переменное напряжение поступает на обмотку М< питающего трансформатора Тп датчика 2 и на вход формирователя 4 прямоугольных импульсов, которые имеют скважность 0,5 и подаются на входы делителя 12 частоты и реверсивного счетчика 11. Делитель уменьшает частоту следования прямоугольных импульсов, равную частоте переменного напряжения U не менее, чем в 10 раз. В зависимости от сопротивления жидкостного витка К,„при разомкнутом ключе 15

3 в обмотке М измерительного трансформатора Т р„ датчика 2 возникает напряжение

t(n) и Г(КТ), — единичные функции, изменяющиеся синхронно с полупериодом Т работы ключа 12.

Фильтр 8 среднего значения отфильт ровывает постоянную составляющую напряжения U 7, равную

US=0,5 К2"К7 Б +

Кы

+ К5 (3) поскольку скважность следования управляющих импульсов от делителя 12 частоты равна 0,5. Таким образом, на входе синхронного детектора 9 действует переменное напряжение типа

"меандр", равное разности U 7 - U 8, . которое он выпрямляет и подает на вход порогового устройства 10. Полярность выпрямленного напряжения однозначно зависит от соотношения амплитуд напряжений U < и U .

Пороговое устройство 10 например триггер 1шщдта, формирует сигнал, который, поступая на управлякнций вход реверсивного счетчика, управляет напряжением счета импульсов от формирователя 4. Сигнал выходной информации реверсивного счетчика 11 управляет работой ключей делителя 5 напряжения, причем направление счета реверсивного счетчика 11 выбрано таким, чтобы разность U7-US стремилась к нулю. В момент равенства нулю этой разности напряжения достигается равенство напряжений, поступающих на вход амплитудного детектора 7. Это можно отобразить эквивалентным равенством слагаемых в квадратных скобках формулы (3), из которого следует, что проводимость жидкостного витка R> равна

Кщ 1-К5

Для вычисления значения Сы сигнал выходной информации с делителя напряжения подается на вычислительное устройство или без преобразования используется в системе автоматического регулирования.

Таким образом, повышение точности измерения достигается путем исключения методической погрешности стабилизации коэффициента преобразования датчиков, за счет введения в кондуктометр делителя напряжения и переключателя, а также замены фильтра верхних частот фильтром среднего значения.

1092400

Составитель В. Немцев

Техред А.Бабинец Корректор И. ЗРдейи

Редактор И. Касарда

Заказ 3246/27 Тирал 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Умгород, ул. Проектная, 4

Применение предлагаемого кондуктометра повьипает точность прибора и вместе с этим точность поддеркания параметров различных технологических процессов. Кроме того, повышение точности измерения расширяет область применения промынпенного кондуктометра, в частности, в системах многопараметрического анализа про5 изводства вискозных волокон и других.