Устройство для измерения электрической проводимости
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ, содержащее последовательно соединенные генератор переменного напряжения, датчик электрической проводимости, выполненный в виде двух тороидальных магнитопроводов с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой соответственно , а также измерительньм прибор, отличающееся тем, что, с целыд повьшения точности измерения, в него введены повторитель напряжения, масштабный резистор и дополнительная обмотка, идентичная измерительной и pacJrIOЛoженная в том же магнитопроводе, при этом измерительная и дополнительная обмотки соединены последовательно-встречно , второй вывод дополнительной обмотки соединен с входом повторителя напряжения, вы .ход которого подключен к точке соединения измерительной и дополнительS ной обмоток, один вывод масштабного резистора соединен с общей шиной, а другой - с вторым выводом измерительной обмотки и входом измерительного прибора. 6
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (! 9} ()! }
А (5(}4 G 01 N 27 72 лв аиц ю
1 Ъ Я д Ц
1 с
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3674946/24-21 (22) 16. 12.83 (46) 15. 10. 85. Бюл. И - 38 (72) В.Г.Гусев, E.Ë.Ëåîíèäîâ, А.П.Торгашев и А.М.Зубаиров (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621.317.44(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР
)(940039, кл. С 01 N 27/02, 1980.
Авторское свидетельство СССР
Ф 595668, кл. G 01 N 27/02, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ, содержащее последовательно соединенные генератор переменного напряжения, датчик электрической проводимости, выполненный в виде двух тороидальных магнитопроводов с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой соответственно, а также измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целыб повышения точности измерения, в него введены повторитель напряжения, масштабный резистор и дополнительная обмотка, идентичная измерительной и расположенная в том же магнитопроводе, при этом измерительная и дополнительная обмотки соединены последовательно-встречно, второй вывод дополнительной обмотки соединен с входом повторителя напряжения, вы.ход которого подключен к точке соединения измерительной и дополнительной обмоток, один вывод масштабного резистора соединен с общей шиной, а другой — с вторым выводом измерительной обмотки и входом измерительного прибора.
1185212
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения электропроводности жидких сред, например электролитов. 5
Целью изобретения является повышение точности измерения электропроводности за счет выделения и компенсации сигнала помехи, обусловленного влиянием на результаты измере- 10 ния параметров магнитопровода и вктивного сопротивления измерительной обмотки.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 его эквивалентная схема.
Устройство для измерения элекгрической проводимости состоит из дат— .чика электропроводности, который со- 211 держит магнитопровод 1 с обмоткой 2 возбуждения и измерительный магнитопровод 3 с обмотками измерительной
4 и дополнительной 5,генератора 6 пере— менного напря.:,ения, повторителя 7 нап- 25 ряжения,выполненнбго в виде усилителя с едини иным коэффициентом усиления, преобразователя тока и напряжени в виде масштабного резистора 8, измерительного прибора 9. Генератор 6 подключен к обмотке 2, обмотки 4 и 5 намотаны на измерительном магнитопроводе 3 бифилярь.ям проводом и включены встре шо, их обп!ий вывод подсоединен к выходу повторителя 7, вывод обмотки 5 соединен с входом повторителя 7, резистор 8 включен последова— тельно с обмоткой 4 и одним контактом соединен с общей шиной устройства, измерительный прибор 9 подключен к выводам резистора 8. Магпитопроводы
1 и 3 охватывают виток 10 с электролитом.
Устройство работает следующим образом.
Напряжение с генератора 6 подается на обмотку 2 и вызывает появление переменного магнитного потока н магнитопроводе 1, который р свою очвредIвызывает ток в витке электролита,, 0 пропорциональный величине проводимости электролита. Ток, протекающий через канал датчика, вызывает появление тока в цепи измерительной оомотки 4, В том случае, если активное сопрстив-Ы ление измерительной обмотки и сопро"тивлсние масштабного резистора 8 рап ны нулю, ток измерительной обмотки
К равен току в витке электролита, деленному на число витков измерительной обмотки. При этом магнитный поток в магнитопроводе 3 равен нулю и обес— печиьает режим трансформатора тока..
Однако, так как активное сопротивление обмотки 4 и сопротивление резистора 8 не равны нулю, ток, протекающий в цепи обмотки 4, вызывает падение напряжения в этих сопротивлениях, ко— торое нарушает режим трансформатора тока. ЗДС в дополнительной обмотке
5 определяется переменным магнитным потоком в магнитопроводе 3. Ток по обмотке 5 практически не протекает, так как она нагружена на высокое входное сопротивление повторителя 7.
Таким образом, напряжение на обмотке
5 полностью определяется магнитным потоком в магнитопроводе 3 и равно индуктивности измерительной обмотки
4, падению напряжения на активном сопротивлении обмотки 4 и резисторе
8. Зто напряжение появляется на выходе повторителя 7, компенсируя напряжение на резисторе 8 и активном сопротивлении обмотки 4 . При этом ток в измерительной обмотке будет определяться только током в электролите и числом витков измерительной обмотки, Магнитный поток в магнитопроводе будет равен нулю.
Падение напряжения на прецизионном резисторе 8, вызванное протеканием тока измерительной обмотки 4, не зависит от параметров магнитопровода и обмотки. Зто напряжение измеряется прибором 9.
На эквивалентной схеме (фиг. 2) обозначено:
R — о — входное сопротивление пов Ьх7 торителя 7;
К вЂ” 0 — выходное сопротивление выход повторителя 7;
5 активное сопротивление дополнительной обмотки 5;
5 — индуктивность дополнительной обмотки 5 активное сопротивление измерительной обмотки 4; Ф вЂ” индуктивность измерительной обмотки 4, К сопротивление масштабного резистора 8
R — о — входное сопротивление изet мерительного прибора 9
1э ток в витке электролита, пропорциональный электрической проводимости, 852 1?
Составитель С.Шумилилишская едактор М.Бандура Техред Л.Микеш Корректор С.Шекмар
Заказ 6356/39 Тираж 896 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 з 11
Кт = I (R< + м+ выл> жение на выходе усилителя 7. э
I = вЂ, — ток в измерительной об4 мотке 4.
Напряжение, измеряемое прибором
9, равно
V -ZR = X м П м
9 М м 1 1 14 7 где U< — напряжение с генератора 6;
W — число витков обмотки возя буждения
М вЂ” электрическая проводимость, Ы вЂ” число витков измерительной
S обмотки.
Как видно из последнего выражения, напряжение U> измеряемое прибором
9, пропордионально электрической проводимости и не зависит от пара1О метров измерительного магнитопровода 3 и активного сопротивления измерительной обмотки.
