Устройство для измерения средних и пульсационных значений электропроводности жидких сред

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования мелкомасштабной структуры жидкости Путем измерения параметров ее электропроводности. Целью изобретения является упрощение измерений. Устройство содержит четырехэлектродньм зонд, токовые электроды которого выполнены в виде диэлектрической трубки, заполненной жидкостью и являющейся вторичной обмоткой трансформатора связи, соединенного с источником переменного тока, компенсационный тpaнcфopмaтoJ), канал измерения среднего значения электропроводности и канал измерения пульсаций электропроводности. Упрощение измерений достигается за счет отсутст- ВИЯ необходимости компенсации поля-, , ризационных эффектов. 1 ил. с S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) gg 4 С 01 N 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCNOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4108900/31-25 (22) 20.08.86 (46) 30.08.88. Бюл. Р 32 (71) Донецкий политехнический институт (72) Г.П.Еремин, А.А.Зорин, В.А.Круглов, А.Н.Нерозя и В.Н.Шкодин

; (53) 543. 257 (088. 8) (56) Лопатин Б.А. Теоретические основы электрохимических методов анализа,, M.: :Высшая школа, 1975, с.53.

Авторское свидетельство СССР

В 828052, кл. G 01 N 27/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ И ПУЛЬСАЦИОННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЛПЩКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования мелкомасштабной структуры жидкости путем измерения параметров ее электропроводности.

Целью изобретения является упрощение измерений. Устройство содержит четырехэлектродный зонд, токовые электроды которого выполнены в виде диэлектрической трубки, заполненной жидкостью и являющейся вторичной обмот" кой трансформатора связи, соединенного с источником переменного тока, компенсационный трансформатор, канал измерения среднего значения электропроводности и канал измерения пульсаЩ ций электропроводности. Упрощение измерений достигается за счет отсутствия необходимости компенсации поля-. ризационных эффектов. 1 ил.

1420499

Изобретение относится к технике гидрофизических измерений и может быть использовано в горизонтальных зондйрующих комплексах:для исследова- ния мелкомасштабной структуры вод океана, а также в экспериментальной гидродинамике для измерения параметров турбулентности.

Цель изобретения — упрощение из- 10 мерений.

Иа чертеже представлена схема уст; ройства.

Устройство содержит датчик 1 электропроводности с двумя потенциальными электродами 2 и двумя полыми каналами 3, соединенными диэлектрической трубкой 4, являющейся выходной обмоткой трансформатора 5 связи, первичная обмотка которого подключена к вы- 20 ходу источника 6 переменного тока, другой выход которого соединен с первым входом узкополосного синхронного фильтра 7, измерительный усилитель 8, выход которого подключен к второму 25 входу узкополосного синхронного фильтра 7 и к входу амплитудного детекто ра 9, последовательно соединенного с входом усилителя 10 переменного тока, нагруженного на регистратор 11 пуль- 30 саций.

При этом первый выход фильтра 7 нагружен на первичную обмотку компенсационного трансформатора 12,,а второй связан с регистратором 13,. сред него значения. Вторичная обмотка компенсационного трансформатора 12 включена -последовательно во входную цепь измерительного усилителя 8. Один из потенциальных электродов 2 соединен 10 с входом измерительного усилителя 8, а другой — с вторичной обмоткой компенсационного трансформатора 12.

Устройство работает следующим образом. 45

Перед измерениями пространство, образованное внутренней полостью диэлектрической трубки и продольными каналами, заполняется проводящей жидкостью. При погружении датчика в среду, электропроводность которой следует измерить, образуется проводящая жидкостная петля, по которой протекает постоянный по амплитуде переменный ток, за счет ЭДС, индуцируемой 55 во вторичной обмотке трансформатора

5 связи, соединенного с источником 6 переменного тока. Этот ток создает на потенциальных электродах 2 падение напряжения, пропорциональное сопротивлению объема жидкости, заключенного межпу этими электродами, Напряжение с электродов 2 поступает на вход измерительного усилителя 8. С выхода последнего через фильтр 7 и трансформатор 12 во входную цепь .измеритель ного усилителя подается напряжение отрицательной обратной связи, уравновешивающее падение напряжения на электродах 2. Это обеспечивает охватывание измерительного усилителя 8 глубокой отрицательной обратной связью, в цепи которой находится узкополосный синхронный фильтр 7, управляемый источником 6 . переменного тока. Происходит синхронное детектирование выходного напряжения усилителя 8, т.е. формируется переменное напряжение с частотой источника 6 и амплитудой, зависящей от выходного сигнала измерительного усилителя 8. Это напряжение не имеет амплитудной модуляции, вызванной пульсациями удельной электропроводности исследуемой жидкости. Постоян" ное напряжение, величина которого . несет информацию о среднем значении удельной электропроводности, с выхода фильтра 7 поступает на вход регистратора 13 среднего значения.

Фильтр 7 осуществляет частотную селекцию, обеспечивая присутствие в цепи обратной связи, охватывающей измерительный усилитель 8, сигнал пропорционального только среднему значению удельной электропроводности жидкости, не изменяя амплитуды сигнала, соответствующего флуктуациям УЭП, поступающего на.входы усилителя 8 с электродов 2.

Благодаря этому повышается коэффициент усиления усилителя 8, увеличивается глубина обратной связи для у уменьшения разностного сигнала на входах усилителя ИУ 8 и увеличения его входного сопротивления.

Пульсация удельной электропроводности в объеме жидкости, заключенном между электродами 2, вызывает амплитудную модуляцию падения напряжения на потенциальных электродах,2 с частотой пульсаций. Так как в цепи обратной связи на вторичной обмотке трансформатора 12 отсутствует амплитудная модуляция компенсирующего напряжения, на выходе измерительного усилителя 8 изменяется соотношение амплитуд сигналов, соответствующих

14204

Формула изобретения

Составитель В.Немцев

Техред А.Кравчук

Редактор А.Огар

Корректор А.Обручар

Заказ 4324/49 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 среднему и пульсационному значениям удельной электропроводности жидкости, С выхода измерительного усилителя

8 через амплитудный детектор 9 и уси5 литель. 10 на регистратор. 11 поступает переменное напряжение, несущее информацию о пульсационных значениях удельной электропроводности жидкости.

В связи с тем, что в предлагаемом устройстве рабочий ток создается за счет электромагнитного поля, а не за, счет контакта между металлическим электродом и проводящей средой, как в известном устройстве, фарадеевские приэлектродные процессы отсутствуют, т.е. отсутствуют поляризационные эффекты и погрешности, обусловленные ими. Отсутствие необходимости компенсации поляризационных эффектов упро, 20 щает процесс измерений.

Устройство для измерения средних 25 и пульсационных значений электропроводности жидких сред, содержащее четырехэлектродный датчик электропроводности с токовыми потенциальными электродами, источник переменного

9 с)

4 тока, измерительный усилитель, компенсационный трансформатор, регистратор среднего значения, узкополосный синхронный фильтр, амплитудный детектор, усилитель переменного Фока и регистратор пульсаций, причем потенциальные электроды соединены с входом измерительного усилителя, один — непосредственно, а второй — через вторичную обмотку компенсационного усилителя, первичная обмотка которого через синхронный фильтр соединена с источником переменного тока, выход измерительного усилителя соединен через амплитудный детектор и усилитель с регистратором пульсаций, а через синхронный фильтр — с регистратором среднего значения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения измерений, оно дополнительно содержит трансформатор связи, вторичная обмотка которого выполнена из диэлектрической трубки, за" полненной жидкостью, причем первичная обмотка трансформатора соединена с выходом источника переменного тока, а выводы вторичной обмотки образуют токозадающие электроды четырехэлектродного датчика.