Контактный датчик удельной электрической проводимости

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования гидрофизических полей. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит диэлектрический корпус с обтекателем, на внешней стороне которого размещены симметрично относительно оси датчика две группы электродов. Каждая группа включает наружный токовый электрод кольцевой формы и внутри него соосно расположенный потенциальный электрод. Задано расположение электродов на корпусе: не менее 2,5 диаметров корпуса датчика от переднего края токового электрода до передней кромки обтекателя и не более 5 диаметров корпуса датчика от задней кромки токового электрода до передней кромки обтекателя. Точность измерений повышается за счет уменьшения поляризационных явлений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 11 4 С 01 И 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4186232/31-25 (22) 27.01.87 (46) 30.07.89. Бюл. №- 28 (71) Донецкий государственный университет (72) С.Г.Личков (53) 543.271(088.8); (56) Авторское свидетельство СССР № 840723, кл. G 01 N 27/02, 1981.

Патент США ¹ 4275352, кц. 324-449, 1979. (54) КОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК УДЕЛЬНОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования гидрофизических полей. Цель изобИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования гидрофизичес ких полей.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг, 1 схематично представлен контактный датчик, потенциальные электроды которого выполнены в виде кругового цилиндра, а токовые — в виде круговой цилиндрической трубки; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — эквивалентная схема измерений контактным датчиком удельной электропроводности (УЭП) раствора электролита.

„„Я0„„1 497544 А 1 ретения — повышение точности измерений, Устройство содержит диэлектрический корпус с обтекателем, на внешней стороне которого размещены симметрично относительно оси датчика две группы электродов. Каждая группа включает наружный токовый электрод кольцевой формы и внутри него соосно расположенный потенциальный электрод, Задано расположение электродов на корпусе: не менее 2,5 диаметров корпуса датчика от переднего края токового электрода до передней кромки обтекателя и не более

5 диаметров корпуса датчика от задней кромки токового электрода до передней кромки обтекателя. Точность измерений повышается за счет уменьшения поляризационных явлений. 3 ил, Контактный датчик содержит диэлектрический обтекатель 1, два потенциальных электрода 2, два токовых электрода 3, диэлектрический корпус

4. На эквивалентной схеме обозначены поляризационный импеданс токового электрода 5, сопротивление раствора электролита 6, эквипотенциальные поверхности 7, поляризационный импе данс 8 потенциального электрода, сопротивление раствора электролита

9 между каждым потенциальным электродом и соответствующей ему эквипотенциальной поверхностью, измеряемая

УЭП раствора 10, Контактный датчик работает следующим образом.

1497544

ГЕри погружении контактного датчика УЭП в раствор электролита образуется электрическая цепь между токоBh1MH электродами 3, которые подключены к источнику переменного тока. Ток,„ протекающий через раствор электролита, приводит к образованию напряжений на потенциальных электродах 2.

В растворе электролита внутри токово- !р го электрода возникает эквипотенциальная поверхность 7, напряжение которого равно напряжению соответствующего ей потенциального электрода„

Между эквипотенциальной поверхностью !5 и потенциальным электродом образуется пространство,.в котором отсутствует ток. Поэтому попяризационные импедансы 8 потенциальных электродов незначительны. Взаимное расположение 20 потенциальных и токовых электродов

Ф таково, что поляризационные импедансы 8 и сопротивление раствора электролита 9 минимально влияют на точность измеряемой УЭП раствора электролита. Так как измеряемая УЭП раствора электролита практически не зависит от поляризационных импедансов 5 токовых электродов и от сопротивлений раствора электролита 6, то поляри- ЗО зация электродов оказывает минимальное влияние на точность измерений

УЭП.. При поддержании постоянной по величине разности напряжений потенциальных электродов, величина тока, прОтекающего через раствор электролиФа между токовыми электродами, прямо пропорциональная средним и пульсационным значениям УЭП в объеме, Размеры электродов датчика опреде- 40 ляются конструктивными требованиями и стремлением иметь максимальную площадь электрода для снижения влияния плотности тока на точность измерений.

Оптимальными являются соотношения; площадь потенциального электрода

0,05-0,15 d а токового — 0,102

0,25 сЕ, где d — диаметр корпуса датчика.

Предлагаемый контактный датчик

УЭП диаметром 4 мм позволяет измерять в чувствительном объеме средние и пульсационные значения УЭП с точ- . ностью примерно вдвое большей, чем известные контактные датчики.

Формула изобретения

Контактный датчик удельной электрической проводимости, содержащий токовые элементы и потенциальные электроды, расположенные на диэлектрическом корпусе, выполненном в виде цилиндра с обтекателем, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет снижения поляризации потенциальных электродов, наружные токовые элементы в виде замкнутых электродов совместно с соосно расположенными внутренними потенциальными электродами образуют две симметричные относительно оси симметрии датчика пары, расположенные на внешней поверхности датчика, причем передние края токовых электродов расположены на расстоянии не менее 2,5 диаметров корпуса датчика от передней кромки обтекателя, а задние края токовых элек. тродов расположены на расстоянии не более 5 диаметров корпуса датчика от передней кромки обтекателя, 1@975@a

Составитель В.Немцев

Редактор N.Середа Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Заказ 4437/45 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101