Способ измерения проводимости сред

 

Изобретение относится к области электроизмерений, в частности к измерению параметров сред резонансными методами. Целью изобретения является повышение точности. Способ измерения электропроводности заключается в том, что возбуждают колебательный контур, в состав которого входит измерительная ячейка, импульсами типа β-функции на двух собственных частотах ω<SB POS="POST">1</SB> и ω<SB POS="POST">2</SB> колебательного контура циклами, сигналы реакции контура детектируют и интегрируют, причем число циклов N<SB POS="POST">1</SB> возбуждения на частоте ω<SB POS="POST">1</SB> и число циклов N<SB POS="POST">2</SB> на частоте ω<SB POS="POST">2</SB> выбираются из условия равенства интегралов соответствующих продетектированных сигналов реакции контура на возбуждение, исходя из изменения добротности контура, определяют проводимость среды. Цель достигается за счет возбуждения импульсами на двух собственных частотах контура циклами, делектирования и интегрирования сигналов реакции контура и соответствующего выбора числа циклов возбуждения контура на двух частотах. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 О 01 R 27 26

Н A BT0PCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ Д

° м ) (2) 1

p+++ 2Bp + ы

При переходе во временную область

H апря же ни е на к онтур е име ет вид

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4228446/24-21 (22) 13,04.87 (46) 07.02,90, Бюл. 11 5 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) В.П, Мелехин и С.Ю. Новожилов (53) 621.317,3 (088.8) (56) Лопатин Б.А. Кондуктометрия.

СО АН СССР, 1964, с. 141

Жуков Ю.П., Кулаков М.В. Высокочастотная безэлектродная кондуктометрия, — М., 1968, с. 57. (.54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ

СРЕД (57) Изобретение относится к области электроизмерений, в частности к измерению параметров сред резонансными методами, Целью изобретения является повышение точности. Способ измерения электропроводности заключается в том, Изобретение относится к электроизмерениям, в частности к измерению проводимости сред.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже изображено устройствое реализующее предлагаемый способ, Сущность способа заключается в следующем, В LC-контуре, в который включен измерительный преобразователь, возбуждаются свободные затухающие колебания посредством воздействия на него короткого прямоугольного импульса, модельЪ которого служит 4 -функция, „„80„„1541527 А1

2 что возбуждают колебательный контур, в состав которого входит измеритель-, ная ячейка, импульсами типа l-функции на двух собственных частотах ы, и у1 колебательного контура циклами, сигналы реакции контура детектируют и интегрируют, причем число циклов

И, возбуждения на частоте и,и число циклов И. на частоте о выбираются из условия равенства интегралов соответствующих продетектированных сигналов реакции контура на возбуждение, исходя из изменения добротности контура, определяют проводимость среды, Цель достигается за счет возбуждения импульсами на двух собственных часто- g тах контура циклами, детектирования и интегрирования сигналов реакции контура и соответствующего выбора числа циклов возубждения контура на двух С частотах. 1 ил.

В операторном виде реакция контура V„(p) имеет вид

K(p) = R + Lp +—

1 рС

y(p) 1

7 ) 7

0(р) -- — -- — — - — --— (R + 1р + 17рс) Р

11ринимают

R 1

2ь = а; = ю ц (р) 1541527 (3) где

Принимая во внимание то, что уже при Я = 5 ы, отличается.от Ф на

0,5Х переписывают (3) в виде

Uz(t) = од е sinu),t. (4) 1О

Далее напряжение на контуре, имеющее вид (4), детектируется и интегриру- . ется аналоговым интегратором. Выража-ют напряжение на выходе интегратора — (ие /sinn t/й (5) о

+ 15 сов 4ы,t+ );

1 (6) 30

4 Т T ° унт 1i-K„(2 3 + TZ(г

4 ...) (7)

15 + 240(u),Т7г где Т вЂ” постоянная времени колебатель- 35 ного контура.

Анализ выражения (7). показывает, что сумма членов ряда, начиная с второго, в широком диапазоне добротностей Ц (от единиц и выше) на нес- 40 колько порядков меньше первого члена ряда, Поэтому напряжение на выходе интегратора с высокой степенью точности можно представить

П„„т= — — Ы T

"хк„ (8) 45 так как (дУР

Q = —-2

50 (9)

Мнт 1К

Из выражения (8) видно, что сигнал на выходе интегратора пропорциона55 лен добротности возбуждаемого колебательного контура. .Проведя измерение величины Q на двух частотах ы,и о г, искомую вегде К вЂ” постоянная времени интеграто-20 я

ps

Дпя упрощения операции интегрирования подинтегральное выражение можно разложить в ряд Фурье

1 1 е (-+- cos 2ы э+

Ннт К 2 3

И о личину-6 определяют из отношения

Q,(„c)/Q,(„6).

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит блок 1 возбуждения, колебательный контур 2, в который включен измерительный датчик, буферный усилитель 3, управляемый усилитель-детектор 4, интегратор 5, компаратор б, генератор 7 опорной частоты, формирователь 8 сигналов управления, блок И 9, блок ИЛИ 10.

При этом выход генератора 7 опорной частоты соединен с входом блока

1 возбуждения, выход которого соединен с колебательным контуром 2, соединенным с входом буферного усилителя

3, выход которого соединен с входом управляемого усилителя-детектора 4, выход которого соединен с входом интегратора 5, выход которого соединен с первым входом компаратора 6, на второй вход которого подается опорное напряжение Up„, а выход — с первым входом блока Й 9 и третьим выходом формирователя 8 сигналов управления, второй вход блока И 9 соединен с выходом блока ИЛИ 10, первый вход которого соединен с выходом тактового генератора 7, и первым входом формирователя 8 сигналов управления, а второй — с первым выходом формирователя 8 сигналов управления и управляющими входами колебательного контура

2 и усилителя-детектора 4, второй .выход формирователя 8 сигналов управления соединен с управляющим входом интегратора 5, а на его второй вход подается сигнал "Пуск" °

Устройство работает следующим образом.

Генератор 7 опорной частоты формирует импульсы, запускающие блок 1 возбуждения, и тактирует работу формирователя 8 сигналов управления. С приходом сигнала "Пуск" начинается первый такт преобразования, Затухающие колебания U„ с контура 2, в состав которого входит измерительный датчик, через буферный усилитель 3 поступают на управляемый усилительдетектор 4 (на выходе которого в зависимости от сигнала управления можно получать продетектированное напряжение положительной или отрицательной полярности, управление которым осуществляется с формирователя 8 уп. равляющих сигналов. Интегрирование

1541527

Формула изобретения

Составитель В. Стукая

Редактор И . Шулла Техред М.Дидык КорректоР М, Самборская

Заказ 277 Тираж 551 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Т СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г..жгор д, у

II 11

У о л. Гага ина 101

Ф полученного напряжения осуществляется аналоговым интегратором 5. Превышение U„„ îïîðíîãî уровня U „(который может быть и нулем) вызывает срабатывание компаратора 6, начинается подсчет импульсов запуска, при достижении их количества, равного И начинается второй такт преобразования, Интегратор начинает работать на 10 вычитание, а на выход устройства начинают поступать импульсы с генератора опорной частоты, Этот процесс продолжается до сравнения Urdur c Uon ° Ko личество импульсов на выходе окажется равным N .

a,(, 6) о „,— -,7

При окончании второго такта пре20 образования устройство устанавливается в исходное состояние, Способ измерения проводимости сред, заключающийся в том, что возбуждают колебательный контур, в состав которого входит измерительная ячейка, и по изменению добротности контура судят о проводимости среды, о т л и— ч а ю шийся . тем, что, с целью повышения точности, контур возбуждают импульсами типа -функции, причем возбуждение проводится на двух собственных частотах колебательного контура ы, н со, возбуждение проводится циклами, сигналы реакции контура детектируют и интегрируют, при этом число циклов возбуждения И на частоте си и число циклов возбуждения

1 на частоте со выбираются из условия

1. равенства интегралов соответствующих продетектированных сигналов реакции контура на возбуждение.