Кондуктометрическая ячейка

 

Изобретение относится к технике измерений электропроводности жидкостей. Цель изобретения - уменьшение масштаба пространственного осреднения при повышении чувствительности и точности измерений. Ячейка содержит корпус в виде двух держателей обтекаемой формы, закрепленных на кронштейне симметрично относительно вертикальной плоскости. На обращенных друг к другу поверхностях держателей закреплено соосно по три плоских электрода: токовые электроды в виде кольца малого диаметра, экранирующие электроды в виде кольца большого диаметра, измерительные электроды в центре колец. Электроды подключены к измерительной схеме так, что поле экранирующих электродов направлено встречно полю токовых электродов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 01 М 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

21) 4242929/25-25

° °

22) 12.05.87 (46) 15.04.90. Вюл. Ф 14 (71) Морской гидрофизический институт АН УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР (72) В.П.Алексеев, А.С.Светличный и А.В.Матвеев (53) 543.247 (088.8) (56) Патент Японии Р 58-46698, кл. G 01 N 27/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 840725, кл. G 01 N 27/02, 1981. (54) КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА (57) Изобретение относится к технике измерений электропронодности жидкостей. Цель изобретения — уменьшение

Изобретение относится к Аизикохимическим исследованиям кондуктометрическими методами и может быть использовано для измерения электропроводности морской воды при исследовании ее тонкой (микро-) структуры.

Целью изобретения является уменьшение масштаба пространственного усреднения и повышение чувствительности и точности измерений.

На чертеже схематически изображена кондуктометрическая ячейка.

Кондуктометрическая ячейка для измерения удельной электрической проводимости содержит диэлектрический корпус 1, состоящий из двух идентичныхобтекаемых тел вращения жестко соединенных, кольцевой рабочий токовый электрод 2 малого диаметра на одной

„„Я0„„1557503 А 1

2 масштаба пространственного осреднения при повышении чувствительности и точности измерений. Ячейка содержит корпус н ниде двух держателей обтекаемой Йормы, закрепленных .на кронштейне симметрично относительно вертикальной плоскости, На обращенных друг к другу поверхностях держателей закреплено соосно по три плоских электрода: токовые электроды н виде кольца малого диаметра, экранирующие электроды в виде кольца большого диаметра, измерительные электроды в центре колец. Электроды подключены к измерительной схеме так, что поле экранирующих электродов направлено встречно полю токовых электродов. 1 ил. стороне поверхности тел вращения, идентичный кольцевой токовый электрод

3 малого диаметра на второй стороне поверхности тела вращения, центральные измерительные электроды 4 и 5 на первой и второй обтекаемых поверхностях, кольцевые экранирующие компенсирующие токовые электроды 6 и 7 соответственно на первой и второй обтекаемых поверхностях> кронштейн 8 для крепления держателей

Кондуктометрическая ячейка работает следующим образом.

При погружении ее в исследуемую жидкость и пропускании через рабочие токовые электроды 2 и 3 стабильного по-амплитуде тока от источника тока, например от генератора синусоидального тока со стабильной кварцованной час1557503 тотой, например на одно »,»»з частот в диапазоне 8 — 18 кГц через обмотку П трансформатора Тр и постоянный резистор Е„ ме»кду токовыми электрода-. . ми 2 и 3 и обтекаемыми поверхностями тел вращения хорпуса 1 ячейки,в исследуемой жицкости образуется чувствительная эона поля тока в значительном объеме среды с диаметром от размера рабо- 1р чих кольцевых токовых электродов до

20 мм и более. Наиболее чувствительная зона находится в пространстве между токовыми электродами 2 и 3, а токовые линии, уходящие в окружающую 15 сферу, в менее чувствительноую зону будут создавать условия повышенной (дополнительной) погрешности на измерения из-эа создания увеличенной области объема осреднения. С целью огра-2р ,ничения объема осреднения к электро-, дам 6 и 7 также подключается стабильный по амплитуде ток от того же источника 4, но со сдвигом по фазе на 180, от третьей обмотки транс- 25 форматора через переменный резистор

Р< в результате чего создается экранирующе-компенсирующее поле тока пространственного токонаправления (т.е. встречное), которое, взаимодействуя с рабочим полем тока, создает ограничительно- разделительную нулевую эквипотенциаль в виде, близ ком к цилиндрической поверхности, внутри которой образуется рабочее пола тока малого объема осреднения.

Сила тока или величина экранирующекомпенсирующего тока между торцовыми электродами б и 7, поступающая с третьей обмотки трансформатора, с 40 помощью переменного резистора Rg подбирается такой, чтобы рабочее поле тока ограничивалось объемом не. более объема цилиндра с основанием, равным диаметру рабочих токовых электродов 2 и3, и высотой, равной расстоянию между этими электродами.

Оценку создания такого малого объема осреднения или высокой разрешающей способности ячейки можно осуществить путем введения проводящего инородного предмета (например, пластины) в сферу действия поля тока, образованного экранирующе-компенсирующими электродами 6 и 7, и наблюдения за изменениями величины выходного сиг55 нала на измерительных электродах.

Попадание инородного проводящего предмета в область рабочего ноля тока должно изменить величину сигнала на измерительных электродах, Приближая пластину к оси ячейки, определяют расстояние между ними, при котором сигнал на измерительных электродах изменяется на наперед заданную величину (например, 1X), Зто расстояние и характеризует масштаб осреднения ячейки. Для уменьшения масштаба осреднения изменяют величину тока экранирующих электродов с помощью переменного резистора R .й и повторяют описанную операцию.

В созданном таким образом рабочем объеме жидкости, по ограничительной поверхности которого образуется нулевая эхвипотенциаль, в центре по оси симметрии установлены измерительные электроды 4 и 5, подключенные к помехозащищенномуизбирательному измерительному усилителю, выход которого последовательно соединен с измерительным прибором и устройством обработки информации, например ЭВМ.

Злектроды 4 и 5 указывают потенциал, пропорциональный удельной электрической проводимости исследуемой жидкосТиа

Формула изобретения

Кондуктометрическая ячейка, содержащая диэлектрический корпус обтекаемой формы с парами потенциальных и токовых электродов, размещенныхконцентрично относительно друг друга, отличающаяся тем,что с целью. уменьшения масштабапространственного осреднения и повышения точности и чувствительности измерений, корпус ячейки выполнен из двух идентичных обтекаемых. тел вращения, установленных параллельно относительно плоскости симметрии, проведенной между этими телами, и соединенных между собой жесткой связью, причем на противолежащих сторонах каждого тела вращения концентрично на общей оси, перпендикулярной плоскости симметрии, размещено по группе из трех электро" дов, соответственно по два кольцевых токовых электрода и по одному потенциальному электроду в каждой группе, причем один из электродов каждой группы является дополнительным и.экранирующим, а каждый потенциальный электрод в группе установлен на оси в центре кольцевых рабочих токовых электродов.

1557503

Составитель И.Соколов

Техред А. Кравчук Корректор О.Ципле

Редактор Е.Копча

Заказ 715 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Иосква, й-35, Рауаская наб., д. 4/5

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