Устройство для измерения электрической проводимости жидкости

 

Изобретение может быть использовано в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов. Устройство для измерения электрической проводимости жидкости содержит электролитическую ячейку 1, генератор 2, фазовращатель 6, коммутатор 7, синхронный выпрямитель 8, операционный усилитель 3, резистор 9, дифференциальньш усилитель 4 и масштабирующий усилитель 5.Устройство имеет повышенную точность измерения за счет увеличения чувствительности и помехоустойчивости. 1 ил. €

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 R 27/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, ., "" :

Н А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ / T % (21) 4040088/24-21 (22) 21. 03. 86 (46) 23.06.88. Бюл. Р 23 (71) Центральное конструкторское бюро Союзэнергоремонта (72) С.И.Либсон, А.И. Мальцуров, В.Б.Михайловский, К.Д.Могилевская, P.Â.GìåòàHèH, А.В.Рогачевский и В.Л.Фадеев (53) 621.317.332 (088.8) (56) Патент Франции Р 2328201, кл. G 01 R 27/22, 1977.

Патент Великобритании, выданный

ЕИВ, Ф 0061544, кл. С 01 N 27/22, 1982.

„„Я0„„14О4977 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение .может быть использовано в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов. Устройство для измерения электрической проводимости жидкости содержит электролитическую ячейку 1, генератор 2, фазовращатель

6, коммутатор 7, синхронный выпрямитель 8, операционный усилитель 3, резистор 9, дифференциальный усилитель

4 и масштабирующий усилитель 5.Устройство имеет повышенную точность измерения за счет увеличения чувствительности и помехоустойчивости. 1 ил.

1404977

Изобретение относится к области физико-химических измерений жидких сред, реализующих контактные методы измерения, в частности, для определе- 5 ния активной, реактивной и полной электрической проводимости электролитов и может найти применение в системах автоматического контроля и регулирования технологических процес- 10 сов.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем повышения чувствительности и помехоустойчивости.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения электрической проводимости жидкости.

Устройство содержит двухэлектродную электролитическую ячейку 1, генератор 2 синусоидального напряжения, операционный усилитель 3, дифференциальный усилитель 4, масштабирующий усилитель 5, фазовращатель 6, коммутатор 7, управляемый фазочувствительный выпрямитель 8, резистор 9. При- 25 чем первый вывод электролитической ячейки 1 соединен с общей шиной, а второй — с инвертирующим входом операц энного усилителя 3 и через резистор 9 с его выходом и инвертирующим входом дифференциального усилителя 4, выход генератора 2 соединен своими выводами с общей шиной и неинвертирующими входами операционного 3 и дифференциального 4 усилителей, выход последнего соединен через масштабиру35 ющий усилитель 5 с сигнальным входом синхронного выпрямителя 8, управляемый вход которого через коммутатор 7 соединен с общей шиной, а вход коммутатора 7 через управляемый фазовращатель 6 соединен с выходом генератора 2.

Устройство для измерения электри45 ческой проводимости жидкости работает следующим образом.

На неинвертирующий вход операционного усилителя 3 с выхода генератора

2 синусоидального напряжения подается

50 сигнал U стабильной амплитуды, вызывающий протекание через резистор 9 и электролитическую ячейку 1 тока I> с активной I p и емкостной I составляющими, величина которого определяется выражением

I = Б„(С + j c), где С вЂ” активная составляющая электрической проводимости жидкости, juc — емкостная составляющая электрической проводимости жидкости.

При этом на выходе операционного усилителя 3 действует напряжение (2) IgR oc + где R — величина сопротивления резистора 9.

Из выражений (1) и (2) получают

U 0„(С + ju)c)R „, + 0„. (3) Напряжения U„ H U подаются соот-. ветственно на инвертирующий и неинвертирующий входы дифференциального усилителя 4, выходное напряжение (U ) которого равно разности напряжений на его входах, т.е. где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

При этом напряжение Ug пропорциональное полной электрической проводимости, представляет собой совокупность двух сигналов: синусоидального, пропорционального активной составляющей электрической проводимости, и косинусоидального, пропорционального емкостной составляющей электрической проводимости.

Изменение коэффициента пропорциональности с помощью масштабирующего усилителя 5 обеспечивает масштабирование диапазона измеряемого выходного сигнала устройства. Выходное напряжение масштабирующего усилителя U> подается на сигнальный вход управляемого фазочувствительного выпрямителя 8. Напряжение U через фазовращатель 6, предназначенный для точной установки фазы напряжений U> и U при измерении активной составляющей либо сдвигающий сиг3 нал П на 90 при измерении емкостной составляющей подается на коммутатор 7 синхронного выпрямителя 8.

Выходное напряжение коммутатора 7, синфазное с напряжением генератора, поступает на управляемый вход синхронного выпрямителя 8, осуществляю щего выделение и двухполупериодное

1404977

Составитель А. Кринов

Редактор Н.Бобкова Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 3099/49 Тираж 772 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

$33035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.. Проектная, 4 выпрямление синфазной составляющей входного напряжения, пропорционального измеряемой составляющей удельной электрической проводимости жидВ кости. При установке на выходе синхронного выпрямителя прибора среднего значения на нем фиксируется сигнал,пропорциональный активной (синфазной) составляющей электрической проводимости. При измерении емкостной составляющей управляемый фазовращатель

6 сдвигает напряжение U < на 90 при этом прибор среднего значения фиксирует сигнал, пропорциональный емкостной составляющей электрической проводимости.

Сигнал с выхода дифференциального усилителя 4 независимо от режима работы устройства может самостоятельно использоваться для автоматического регулирования технологических продессов.

Формула изобретения

Устройство для измерения электричес- 25 кой проводимости жидкости, содержащее злектролитическую ячейку, генератор, соединенный одним из выводов с общей шиной, фазовращатель, коммутатор, синхронный выпрямитель, управляемый вход которого через коммутатор соединен с общей шиной, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены операционный усилитель, резистор, дифференциальный усилитель, масштабирующий усилитель, причем первый вывод электролитической ячейки соединен с общей шиной, а второй с инвертируюшим входом операционного усилителя и через резистор с его выходом и инвертирующим входом дифференциального усилителя, другой вывод генератора соединен с неинвертирующими входами операционного и дифференциального усилителей, выход последнего соединен через масштабирующий усилитель с входом синхронного выпрямителя, а вход коммутатора через управляемый фазовращатель соединен с выходом генератора.