Устройство для измерения электрической проводимости жидкости

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения электропроводности жидкости. Устройство содержит питающий магнитопровод (М) 1 с обмоткой 4 возбуждения, измерительный М 2 с сигнальной обмоткой 7, источник 3 переменного напряжения, фа-, зометр 12,при этом исследуемьй электролит охватывает М 1 и 2 короткозамкнутым витком 13. Для достижения цели в устройство введены конденсатор 10, усилитедь 11 с единичным коэффициентом усиления, а на каждый из М 1 и 2 введены по две обмотки 5,6 и 8,9 соответственно. 1 ил. i (Л 7t а т оо о оо сю со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 01 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1;е

I .1

i5

Патент США Ф 4220920, кл. 3 24-420, 1980.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY С8ИД ТЕЛьСтвы (21) 3925633/24-21. (22) 04.07.85 (46) 30.04.87. Бюл. N- 16 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.Н.Ермолаев, В.Г.Гусев, Е.Г.Леонидов и В.В.Патосин (53) 621.317.332(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)1 - 1138762, кл. С 01 R 27/02, 1985.

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повышение точности измерения электропроводности жидкости. Устройство содержит .питающий магнитопровод (М) 1 с обмоткой 4 возбуждения, измерительный M 2 с сигнальной обмоткой 7, источник 3 переменного напряжения, фа-, зометр 12,при этом исследуемый электролит охватывает M 1 и 2 короткозамкнутым витком 13. Для достижения цели в устройство введены конденсатор

10, усилитель 11 с единичным коэффициентом усиления, а на каждый из

M 1 и 2 введены по две обмотки 5 6 и 8,9 соответственно. 1 ил, 1307389

UrWx<

Ur Wa< С

Тк

W

6 jyg

Пц 14Я РР Вм к г б х "с 3 исw„,w„, 50

Пг

I = — — -х, Х вЂ” г- В С1,, 1„, яСМ„,Ы

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для измерения электрической проводимости электролитов.

Цель изобретения — повьппение точности измерения электропроводности жидкости, На чертеже изображена схема предлагаемого устройства, Устройство содержит питающий маг- 1О нитопровод i измерительный магнитопровод 2, источник 3 переменного напряжения, на питающем магнитопроводе намотаны обмотка 4 возбуждения, первая обмотка 5 и вторая обмотка

6, на измерительном магнитопроводе намотаны сигнальная обмотка 7, первая обмотка 8 и вторая обмотка 9, конденсатор 10, усилитель 11 с единичньпч коэффициентом усиления, фазометр 12, причем первые обмотки 5 и

8 и конденсатор 10 соединены последовательно, вторые обмотки 6 и 9 соединены последовательно и включены

25 встречно с обмоткой 4 возбуждения,вывод их соединения с обмоткой возбуждения подключен к выходу усилителя

11, второй вывод обмотки возбуждения соединен с инвертирующим входом усилителя 11 и с выходом источника 3 переменного напряжения, второй вывод последовательно соединенных вторых обмоток 6 и 9 соединен с неинвертирующим входом усилителя 11, сигнальная обмотка 7 подключена ко входу 35 фазометра 12, который управляется от источника 3 переменного напряжения, и исследуемый электролит охватывает магнитопроводы I и 2 короткозамкнутым витком 13. 40

Устройство работает следующим образом.

С источника 3 переменного напряжения на обмотку 4 возбуждения поступает синусоидальное напряжение, которое 5 вызывает появление тока в электролите. Величина тока в короткозамкнутом витке 13 жидкости будет определяться электрonðоводностью жидкости:

Одновременно в контуре, образованном обмотками 5 и 8 и конденсатором

10,, будет протекать ток где W> — число витков обмотки 5, Ы вЂ” частота напряжения источника 3 переменного напряжения, С вЂ” емкость конденсатора 10.

Ток I„,,протекающий через конденсатор

10 во введенном контуре, сдвинут на

О

90 относительно напряжения возбуждения и тока в витке жидкости.

Магнитный поток в магнитопроводе

2 определяется выражением р Юо8м Uã ° Uã W„ С1 и = — — -(— -x+jQ — - — — — -) м 6 6 где п1 — магнитная проницаемость материала сердечника, (М, = 4 ° 10 Гн/м, S — площадь поперечного сечения тороидального магнитопровода, 1м — длина магнитопровода, W число витков обмотки 8.

Отсюда можно определить напряжение, снимаемое с измерительной обмотки 7:

U =Ы --- = -с —" — -и--(Зых — и2СЫ W )

Jqz U W.1 8м . ц ц, с у 7 к к

6 IA где WU — число витков обмотки 7.

Представив напряжение U в комплексной форме, определим коэффициент передачи напряжения возбуждения в

t измерительное напряжение U

Таким образом, величина сдвига фазы между напряжением возбуждения и измерительным напряжением определяется выражением где U„ напряжение источника 3 переменного напряжения; 55 число витков обмотки 6 возбуждения; электропроводность жидкости.

Изменение сдвига фазы (p позволяет однозначно определять электрическую проводимость исследуемой жидкости.

Для измерения фазы используется фазо130 389

Составитель Н.Криков

Редактор А.Ревин Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Заказ 1628/45 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 метр 12, на один вход которого подается измерительное напряжение, а на другой — напряжение возбуждения.

Для поддержания с высокой точнос— тью ЭДС, создаваемой в витке электро- 5 лита обмоткой 4 возбуждения, в устрой-ство введена следящая отрицательная обратная связь с помощью последовательно соединенных обмоток 6 и 9.

ЭДС наводимая в витке 13 жидкости, 10

1 определяется суммой магнитных потоков магнитопроводов 1 и 2. С помощью обмоток 6 и 9 определяется суммарное значение ЭДС, наводимой в электролите обоими магнитопроводами 15

Это значение ЭДС сравнивается с напряжением возбуждения на обмотке 4 и разность подается на усилитель 11 с единичным коэффициентом усиления.

Разностное напряжение на выходе уси- 20 лителя 11 поддерживает постоянным значение ЭДС наводимой в электроли1 те, которая определяется с большой точностью напряжением возбуждения.

Следящая отрицательная обратная связь поддерживает с высокой точностью постоянство суммы магнитных потоков магнитопроводов 1 и 2.

Формула из обретения 30

Устройство для измерения электрической проводимости жидкости, содержащее трансформаторный датчик, состоящий из тороидальных питающего и измерительного магнитопроводов, рас- 35 положенных соосно друг другу, на питающем магнитопроводе намотана обмотка возбуждения, на измерительном магнитопроводе намотана сигнальная с мотка, источник переменного напря— жения, причем один вывод обмотки возбуждения соединен с выходом источника переменного напряжения, сигнальная обмотка соединена с одним входом фазометра, другой вход которого соединен с выходом источника переменного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения электропроводности жидкости, в него введены первая и вторая обмотки на каждом магнитопроводе, конденсатор, усилитель с единичным коэффициентом усиления, причем первые обмотки питающего и измерительного магнитопроводов и конденсатор соединены последовательно, вторые обмотки питающего и измерительного магнитопроводов соединены последовательно и включены встречно с обмоткой возбуждения, вывод их соединения с обмоткой возбуждения подключен к выходу усилителя с единичным коэффициентом усиления, второй вывод обмотки возбуждения соединен с инвертирующим входом усилителя с единичным коэффициентом усиления, второй вывод по" следовательно соединенных вторых обмоток соединен с неинвертирующим входом усилителя с единичным коэффициентом усиления.