Устройство для измерения электропроводности жидкости

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1д!> 4 G 01 N 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3686915/24-25 (22) 04.01.84 (46) 07.01.86. Вюл. № 1 (71) Морской гидрофизический институт

АН УССР (72) В. Ф. Сытников (53) 543. 257(088;8) (56) Яргулова А. М. и др. Анализ чувствительности электродной кондуктометрической ячейки. Измерительная техника, 1970, № 8.

Авторское свидетельство СССР № 721728, кл. G 01N 27/02, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ, содержащее цилиндрический корпус из изоляционного материала с входным и выходным патрубками, размещенные в задней части корпуса измерительные электро„.Я0„„1203424 А ды, подключенную к ним электронную схему, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерений, корпус выполнен с соотношением длины к диаметру, равным трем, входной патрубок корпуса выполнен Г-образной формы с радиусом закругления короткого колена, равным трем радиусам входного патрубка, и с длинным входным коленом. выполненным параллельно оси корпуса и установленным в нем со смещением от оси корпуса к боковой его поверхности, при этом выходной патрубок выполнен диаметром, в 1,5 — 2 раза меньшим диаметра входного патрубка, измерительные электроды выполнены кольцевыми и укреплены у задней стенки корпуса Я на расстоянии от нее не более 1/3 длины корпуса.

1203424

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при гидрофизических исследованиях для измерения электропроводности морской воды в по— верхностном слое на ходу судна, а также в других отраслях народного хозяйства для контроля электропроводящих жидкостей в различных технологических процессах.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности измерения.

На точность измерения электропровод- ц ности в поверхностном слое существенное влияние оказывают воздушные пузыри, которые вместе с водой попадают в измерительную камеру.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит первичный измерительный преобразователь и электронную схему.

Первичный измерительный преобразователь выполнен из изолированного цилиндрического корпуса 1 с передней 2 и задней 3 крышками, входного патрубка 4 с насадкой 5 и выходного патрубка 6.

Внутри корпуса 1 закреплены измерительные питающие 7 и приемные 8 электроды.

Соединительные провода пропущены через 25 герметичный ввод 9.

Электронная схема делится на две части: погружг ую, размещенную в буксируемом контейнере, и бортовую, установленную в лаборатории судна. В погружной части содержится коммутатор 10, генератор 11, усилитель 12, преобразователь 13 напряжения в ча тоту. Линия 14 связи соединяет погружную часть с бортовой частью, v которую входят блок 15 приема и регистратор 16.

Коммута гор 10 служит для подключения попарно питающих 7 и приемных 8 измерительных электродов соответственно к генератору 11 и усилителю 12, а также для подклю чения образцовых проводимостей вместо первичного измерительного преобразо- 4О вателя.

Звуковой генератор 11 служит для создания переменного электрического поля между питающими электродами 7 и может быть выполнен с применением кварцевого резонатора на рабочую частоту 10 кГц.

Стабилизатор амплитуды тока, входягций в генератор 11, обеспечивает стабильную амплитуду питающего тока.

Усилите ь 12 предназначен для усиления выходного сигнала, поступающего с приемных электрсдов 8.

Линия 14 связи, соединяющая буксируемый контейнер с бортовой частью, обеспечивает передачу сигнала по одножильному кабель-тросу. Блок 15 приема обеспечивает прием и преобразование сигнала для регистрации.

Регистратором 16 служит цифропечатающее устройство или перфоратор, а также самописец.

Выход генератора 11 звуковой частоты соединен через контакты реле коммутатора

10 с питающими электродами 7. Вход усилителя 12 также через контакты реле коммутатора подключен к приемным 8 электродам. Выход усилителя 12 связан с входом преобразователя 13 напряжения в частоту, выход которого через линию 14 связи подведен на вход блока 15 приема, который через кабель соединен с регистратором 16.

Скорость вращения жидкости в цилиндре зависит не только от скорости движения судна, но и от размеров самого цилиндра и диаметров входного и выходного патрубков, а также их установки относительно оси цилиндра. Чем меньше выходное отверстие, тем с большей скоростью происходит вращение жидкости в цилиндре. Поэтому для обеспечения качественного разделения водно-воздушной смеси при различных скоростях буксировки конструкция первичного измерительного преобразователя выполнена так, что внутри цилиндра 1 обеспечивается необходимая скорость вращения смеси даже при самых малых скоростях движения судна (О 5 м/с)

Это достигается выбором соотношения диаметра цилиндра к его длине как 1:3, а диаметр входного патрубка должен быть в 1,5 — 2 раза больше диаметра выходного патрубка. Причем входной патрубок, выполненный Г-образной формы с радиусом закругления, равным трем радиусам входного патрубка, длинным коленом выведен

- ерез переднюю крышку 2 параллельно оси цилиндра 1 со смещением к его стенке.

С целью устранения влияния температуры на конструктивные элементы первичного измерительного преобразователя (корпус, крышки, патрубки) их изготавливают из материалоз, слабо подверженных линейным расширениям, например из стеклотекстолита.

Выполненные кольцевыми электроды нане— сены на внутренней поверхности корпуса i на расстоянии не более 1/3 длины корпуса от задней крышки 3, поскольку в этой части корпуса влияние пузырьков воздуха на результат измерений будет минимальным.

Устройство работает следующим образом

При буксировке контейнера поток, попадая через насадку 5 и входной патрубок 4 внутрь корпуса 1, создает вращающий момент. В корпусе происходит процесс выделения воздушных пузырей из смеси, которые концентрируются по оси корпуса и вместе с водой под давлением выталкиваются через выходной патрубок 6. В области корпуса, где размещены измерительные электроды„находится слой воды, свободный от воздушных ny:3btpc .É.

Измерение электропроводности осуществляется путем подачи переменного тока от генератора 11 звуковой частоты через комму1203424

Составитель Г. Владимирова

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1I3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Патрушева

Заказ 84 I 0//47 татор 10 на питающие электроды 7. Между этими электродами создается электрическое поле. Приемные электроды 8 воспринимают часть напряжения, падаюшего на сопротивлении электропроводящей жидкости (морской воды) . Это напряжение поступает на усилитель 12 и усиливается в нем. Напряжение между приемными электродами 8 находится в прямой зависимости от электропроводности воды. Сигнал с выхода усилителя поступает на преобразователь 13 напряжения в частоту, где происходит преобразование в частоту, удобную для передачи по линии 14 связи.

На борту судна в блоке 15 приема частота преобразуется в аналоговое напряжение для записи на ленте регистратора 16.

Частота выходного сигнала также регистрируется на ленте регистратора 16 или перфоратора для дальнейшей обработки на

ЭВМ. Автоматически или по команде оператора осуществляется переключение реле в коммутаторе 10 для коррекции характеристики измерительного канала.

По сравнению с известным устройством достигается упрощение конструкции предлагаемого устройства из-за исключения из измерительного преобразователя вихреобразующего винта сложной конструкции, изоляционного вкладыша, фланцевых соединений.

Предложенная конструкция первичного из10 мерительного преобразователя позволяет выполнять функции исключенных элементов, при значительном упрощении элементов корпуса, патрубков, измерительных электродов. Точность измерений повышается за счет выбора оптима IbHhlx соотношений диаметров входного и выходного патрубков, элементов цилиндрического корпуса, места укрепления на корпусе измерительных электродов, а также выполнением входного патрубка Г-образной формы.