Измерительный преобразователь электрической проводимости жидкостей
Изобретение позволяет повысить точность измерений электропроводности жидкости за счет компенсации квадратурной погрешности. При погружении первичного преобразователя 1 в исследуемую жидкость в витке связи 5 протекает ток, пропорциональный мгновенному значению электропроводности жидкости. Если квадратурная помеха отсутствует, напряжение на входе интегратора 16 равно нулю, а напряжение на выходе модулятора 17 и ток компенсации квадратурной помехи в обмотке 9 также равны нулю. При появлени квадратурной помехи фаза на выходе фазовращателя 11 изменяется, что приводит к тому, что напряжение на выходе интегратора 16 становится отличным от нуля и в обмотке 9 появляется дополнительный ток, компенсирующий квадратурную помеху. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 С 01 н 27/02
В. Е .О!д.;1))! i
flATt. il! .", l . - .л()ЫМЯ
E. ь. (О Bi ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Фиг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3946599/24-63 (22) 21 .08.85 (46) 07.08.89.Бюл. У 29 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР (72) В.В.Воскресенский и 10.È.Øàïoíàлов (53) 543.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 1368814, кл. G 01 N 27/02, 1982. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИ ПСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение позволяет повысить точность измерений электропроводности жидкости за счет компенсации квадратурной погрешности.При погруженин первичного преобразователя 1 в исследуемую жидкость в витке связи 5 протекает ток, пропорциональный мгновенному значению электропроводности жидкости. Если квадратурная помеха отсутствует, напряжение на входе интегратора 16 равно нулю, а напряжение на выходе модулятора 17 и ток компенсации квадратурной помехи в обмотке 9 также равны нулю. При появлении квадратурной помехи фаза на выходе фазовращателя ll изменяется, что приводит к тому, что напряжение на выходе интегратора 16 становится отличным от нуля и в обмотке 9 появляется дополнительный ток, компенсирую(ций квадратурную помеху. 2 ил. 3 14991 98 Изобретение относится к технике измерений электрофиэических параметров жидкостей и может быть использовано в океанографии для исследова5 ния полей удельной электрической проводимости. Цель изобретения — повышение точности измерений. На фиг.l представлена принципиаль-)p ная электрическая блок-схема измерительного преобразователя электрической проводимости жидкостей; на фиг.2блок-схема модулятора тока, выполнен. ного по схеме следящего цифроанало- 15 гового преобразователя ° Измерительный преобразователь содержит первичный преобразователь 1, промежуточный преобразователь 2, блок 3 компенсации квадратурной 20 помехи и генератор 4 гармонического напряжения. Первичный преобразователь 1 с жидкостным витком 5 состоит из трансформатора 6 напряжения и трансформаторного компаратора 7 токов с выходной обмоткой 8 и обмоткой 9 компенсации. Промежуточнмй преобразователь 2 состоит из последовательно соединен- 30 ных согласующего блока 10, первого фазовращателя ll, первого синхронного детектора 12, первого интегратора 13 и модулятора 14 тока. Блок 3 компенсации квадратурной помехи состоит из последовательно соединенных второго синхронного детектора 15, второго интегратора 16 и модулятора 17 напряжения и второго фазовращателя 18, выход которого 46 подключен к опорному входу синхронного детектора 15. тора 24 импульсов, клича 25, реверсивного счетчика 26 и управляемого делителя 27 напряжения, Преобразователь работает следующим образом. При погружении преобразователя ) в исследуемую жидкость в витке 5 связи протекает ток, пропорциональный мгновенному значению электропроводности жидкости. На вход блока 10 поступает напряжение, пропорциональное разности магнитных потоков, создаваемых токами в жидкостном нитке 5 и обмотке 9. Это напряжение, усиленное блоком 10, через фазовращатель 11 поступает на входы детекторов 12 и 15. Активная (полезная) составляющая выходного напряжения фазовращателя 11 выпрямляется детектором 12 и через интегратор 13 поступает на вход модулятора 14, а именно — на входы пороговых элементов 20 и 21. Если абсолютное значение выходного напряжения интегратора 13 меньше напряжений срабатывания пороговых элементов 20 и 21, то их выходы находятся в состоянии "0", выход элемента ИЛИ также находится в состоянии "0", клич закрыт, и импульсы с выхода генератора 24 не поступают I на вход реверсивного счетчика 26. Это означает, что первичный изме— рительный преобразователь 1, представляющий собой трансформаторный мост, уравновешен, выходной код И устройства и ток компенсации полезного сигнала, поступающий в обмотку 9 с аналогового выхода модулятора 14 тока, соответствуют установившемуся значению электропроводности жид". костИ. Элемент 19 связи,который при практической реализации преобразователя 45 выполняется в виде резистора или конденсатора, служит для преобразования выходного напряжения модулятора 17 в ток компенсации квадратурной помехи, подаваемый в обмотку 9, при использовании резистора и создает 90-градусный сдвиг для компенсации квадратурной помехи в случае использования конденсатора. Модулятор )4 тока, выполненный по схеме следящего цифроаналогового преобразователя (ЦАП ), состоит из пороговых элементов 20 и 21, элемента ИЛИ 22,триггера 23 знака, генераЕсли значение электропроводности жидкости возрастет, то на выходе детектора 12 и на выходе интегратора 13 появляется положительное напряжение, которое при превышении положительного напряжения срабатывания порогового элемента 20 переводит его в состояние ")", что обеспечивает установку триггера 23 в состояние "1" и выдачу команды на сложение импульсов в реверсивный счетчик 26. При этом элемент ИЛИ 22 — в состоянии "1", ключ 25 открыт, и тактовые импульсы с выхода генератора 24 поступают на счетный вход реверсивного счетчика 26 до тех пор, пока по14991.98 роговый элемент 20 не перейдет в состояние "0". )то произойдет тогда, когда возросшие значения кода N и тока компенсации основного сигнала бу;. 5 дут соответствовать новому возросшему значению электропроводности жидкости. Аналогично происходит компенсация сигнала на входе блока 10 при умень- 0 шении значения электропроводности жидкости. Если квадратурная помеха отсутст-! вует, напряжение на входе интегратора 16 равно нулю, а напряжение на; 15 выходе модулятора 17 и ток компенсации квадратурной помехи в обмотке 9 также равны нулю. При появлении квадратурной помехи фаза на выходе фазовращателя 11 изменяется. Это приво- 20 дит к тому, что напряжение на выходе интегратора 16. становится отличным от нуля и в обмотке 9 появляется дополнительный ток, компенсирующий / квадратурную помеху. Таким образом, на выходе фазовращателя 11 напряжение квадратурной помехи постоянно ;поддерживается близким к нулю, в результате чего на последующие каскады промежуточного преобразователя 30 2 поступает сигнал, зависящий только от электропроводности жидкости, что повышает чувствительность и точность преобразователя. формула и э о б р е т е н и я Измерительный преобразователь электрической. проводимости жидкостей, содержащий трансформаторный первичный преобразователь, выходная обмотка которого подключена к входу согласующего блока, последовательно соединенные первый синхронный детектор, первый интегратор и модулятор тока, аналоговый выход которого подключен к обмотке компенсации первичного преобразователя, причем опорные входы первого синхронного детектора и модулятора тока соединены между собой, подключенные последовательно к входу первого синхронного детектора второй синхронный детектор, второй интегратор и модулятор напряжения, первый фазовращатель, второй фаэовращатель, выход которого,соединен с опорными входами второго синхронного детектора и модулятора напряжения, генератор гармонического напряжения, подключенный к питающей обмотке первичного преобразователя и к входу второго фазовращателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, опорные входы первого синхронного детектора и модулятора тока подключены к генератору гармонического напряжения, входы синхронных детекторов соединены с выходом первого фаэовращателя, вход которого подключен к выходу согласукнцего блока, а выход модулятора напряжения соединен через элемент связи с аналого-. вым выходом модулятора тока. l499l 98. Составитель В.Федосеев Редактор И.Горная Техред M.Äêäûê Корректор М.Помо Заказ 4682/40 Тирам» 789 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãîðîä, ул. Гагарина,101
