Устройство для измерения концентрации растворов

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения физико-хими ческих параметров электрически неоднородных жидких сред контактным методом . Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение динаического диапазона измеряемых концентраций . Устройство содержит генератор гармонических колебаний, рабочий и образцовый кондуктометрические преобразователи с токовыми и потенциальными Электродами. В устройство введены преобразователь временного интервала в код, триггер, одновибратор, фазовый детектор и два амплитудно-фазовых регулятора. 2 ил. S S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

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

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4 147410/24-25 (22) 17.11.86 (46) 23.04.88. Вюл. Р 15 (72) В.Г.Панов, В.Н.Николаенко, В.С.Елисеев, М.И.Гроссман и Н.И.Васильченко (53) 543.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(1046667, кл. Г 01 N 27/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1332213, кл. С 01 N 27/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения физико-химических параметров электрически неоднородных жидких сред контактным методом. Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение динаического диапазона измеряемых концентраций. Устройство содержит генератор гармонических колебаний, рабочий и образцовый кондуктометрические преобразователи с токовыми и потенциальными электродами. В устройство введены преобразователь временного интервала в код, триггер, одновибратор, фазовый детектор и два амплитудно-фазовых регулятора. 2 ил.

1390559

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения Аизико-химических параметров электрически неод- 5 нородных жидких сред контактным методом, в частности при необходимости контроля концентрации (эпектропроводности) жидких сред при проведении химических и гальванических процессов, например при определении степени загрязненности дистиллированной воды, применяемой для промывки печат" ных плат.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширения динамического диапазона измеряемых концентраций.

На Аиг.1 показана функциональная схема устройства для измерения кон- 20 центрации растворов; на Аиг.? — эпюры напряжений, действующих в различных точках устройства.

Устройство содержит потенциальные электроды 1 и 2 рабочего и образцово- 25 го кондуктометрического преобразователя, соответственно токовые электроды 3 и 4 этих же преобразователей, экран 5> камеры преобразователей 6 и 7, выполненные в корпусе 8 из ди- 3р электрического материала, амплитудно-

Аазовые регуляторы 9 и 10, генератор 11 гармонических колебаний, Аазовый детектор 12, триггер 13, преобразователь 14 временного интервала

35 в код и одновибратор 15. Кондуктометрические преобразователи выполнены в одном корпусе 8 с экраном 5 по всей площади, который соединен с нулевой шиной устройства. 40

Выходы амплитудно-Аазовых регуляторов 9 и 10 подключены к токовым электродам 3 и 4 соответственно, а входы соединены с выходом генератора 11 гармонических колебаний и вхо45 дом канала опорного сигнала Аазового детектора 12, сигнальный вход которого соединен с потенциальными электродами 1 и 2, выход подключен к входу запуска преобразователя 14 временного интервала в код и через последовательно соединенные триггер

13 и одновибратор 15 к инАормационному входу этого же преобразователя

14.

Устрйство работает следующим образом.

При подаче на токовые электроды

3 и 4 переменных напряжений с выходов амплитудно-фазовых регуляторов 9 и

10, имеющих фазовый сдвиг на 90 дру о относительно друга и на 45 относительно выходного напряжения генератора 11/Ц, =Азinut, где А — амплитуда напряжения на выходе генератора 11, в цепи электродов 1 и 3, 2 и 4 протекают токи Ip, I» создающие падения напряжений U и U, на сопротивлениях электролитов. В результате суммарный сигнал (фиг.2) соединенных вместе потенциальных электродов 1 и

2, действующий на информационном входе фазового детектора 12,равен ц =ц, sin(cat + 45 )+csin(ut-45 ) ..

Поскольку вход опорного сигнала Аазового детектора подключен к выходу генератора 11, выходное напряжение фазового детектора 12 представляет собой последовательность импульсов, длительность которых равна h t=t -t,, где t и t — моменты времени, в которые сигналы на входах детектора 12 переходят через нуль, т.е. Б =О, U „ — Ur= О. Из приведенных уравнений определяют моменты времени, соответствующие этим переходам:

1 Up Uî

arctg (-- — — ) и

2ФЕ Ц +U р О

1 ° Ur — — arcsin(- †) ан f А где Q =27if

f — частота генератора 11.

Таким образом, на выходе Аазового детектора действуют импульсы, длительность которых равна, 1 U -U

Kt =-, - (arctic (— — -)271 (V+U, Ur

arcsin (— -)

А )

При равенстве концентраций исследуемого и образцового растворов (U—

U,) сигнал на выходе Аазового детектора 12 отсутствует, а при возрастании концентрации исследуемого раствора длительность выходных импульсов пропорционально увеличивается, Выделение одного импульса, поступающего на вход преобразователя 14 временного интервала в код для измерения его длительности, осуществляется триггером 13 и одновибратором 15, так как запуск одновибратора, вырабатывающего импульс заданной длительности, происходит в момент установки

1390559 выхода триггера 13 в состояние "1", что соответствует моменту поступления на его вход заднего фронта первого импульса джазового детектора 12.

Выходной импульс одновибратора 15, 5 действуя на входе преобразователя 14, запрещает прохождение в его схему остальных импульсов с выхода Аазового детектора 12 до момента его окончания. Длительность импульса одновибратора 15 выбирается достаточной для надежного считывания п-разрядного двоичного кода на выходе устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения концентрации растворов, содержащее генератор гармонических колебаний, рабочий и образцовый кондуктометрические преобразователи, каждый из которых содержит один токовый и один потенциальный электрод, причем кондуктометрические преобразователи выполнены в одном корпусе из диэлектрического материала с экраном по всей площади, который соединен с нулевой шиной устройства, а потенциальные электроды соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона измерений, в него введены преобразователь временного интервала в код, триггер, одновибратор, джазовый детектор, два амплитудно-Аазовых регулятора, выходы которых подключены к соответствующим токовым электродам, а входы соединены с выходом генератора и входом канала опорного сигнала джазового детектора, сигнальный вход которого соединен с потенциальными электродами, а выход подключен к входу запуска преобразователя временного интервала в код и через последовательно соединенные триггер и одновибратор к информационному входу этого же преобразователя.

1390559

011

Составитель Н.Станчук

Редактор Н.Рогулич

Техред М.Дидык

Корректор С. Черни

Заказ 1762/44 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4