Устройство для измерения отношения удельных электропроводностей жидкостей

 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к средствам кондуктометрии, и может быть использовано для решения широкого класса задач физико-химического анализа электропроводящих жидкостей. Целью изобретения является повышение точности измерений. Это достигается использованием двух четырехэлектродных измерительных кондуктометрических ячеек (КЯ), причем токовые электроды их соединены последовательно и включены между выходами двух опережающих усилителей (ОУ). ГЕНЕРАТОР ПОДКЛЮЧЕН К НЕИНВЕРТИРУЮЩЕМУ ВХОДУ ПЕРВОГО ОУ, потенциальные электроды первой КЯ подсоединены соответственно к инвертирующим входам ОУ, а измеритель - к потенциальным электродам второй КЯ. 1 ил.

ССВОЗ ССЕЕТСНИК

СОМИАЛИСТИ 1ЕСКИХ

Ft CVy5ЛИЧ

4""% (цщ Ì щ

А1

4С,(51) G 01 N 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4636292/25;-25 (22) 12,01.89 (46) 15.10.90. Вюп. В 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (72) В.И.Клепиков и Г.А.Прохоров (53) 537.3.11 (088.8) (56) Лопатин Б.А. Кондуктометрня. Новосибирск, 1964, с.130, Авторское свидетельство СССР

И- 1125527, кл. Г 01 N 27/02, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЕЙ жИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к средствам кондуктометрии, и может быть использовано для решения широко го класса задач Физико-химического анализа электропроводящих жидкостеи.

Целью изобретения является повышение точности измерений, На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства для измерения отношения удельных злектропроводностей жидкостей.

Устройство включает операционные усилители (ОУ) 1 и 2, генератор 3 напряжения переменного тока, включенный между неинвертирующим входом усилителя и нулевой шиной устройства, измеритель 4, первую четырехэлектродную кондуктометрическую ячейку 5 с

2 к средствам кондуктометрии, и может быть использовано для решения широкого класса задач физико-химического анализа электропроводящих жидкостей, Целью изобретения является повышение точности измерений. Это достигается использованием двух четырехэлектродных измерительных кондуктометрических ячеек (КЯ), причем токовые электроды их соединены последовательно и включены между выходами двух опережающих усилителей (ОУ). Генератор подключен к неинвертирующему входу первого ОУ, потенциальные электроды первой КЯ подсоединены соответственно к инвертирующнм входам ОУ а измеритель — к

У потенциальным электродам второй КЯ.

1 ил. токовыми электродами 6 и 7 и потен-. циальными электродами 8 и 9, вторую, четырехэлектродную кондуктометрическую ячейку 10 с токовыми электродами

11 и 12 и потенциальными электродами

13 и 14.

Токовые электроды ячеек 5 и 10 включены в последовательную цепь между выходами ОУ 1 и 2. Потенциальные электроды 8 и 9 ячейки 5 подсоединены к соответствующим инвертирующим, входам ОУ 1 и 2. Неинвертирующий вход

ОУ 2 соединен с нулевой шиной устрой-. ства. Измеритель.4 подключен к потенциальным электродам 13 и 14 второй кондуктометрической ячейки 10.

Устройство работает следующим образом.

159974б

Под действием опорного напряжения генератора 3 на выходе усилителя 1 возникает напряжение, которое через жидкость, заполняющую ячейку 5, и электрод 9 подается на инвертирующий вход усилителя 2. В результате и на выхо-де усилителя 2 также возникает напряжение. Цепь, образованная последовательным соединением ячеек 5 и 10, находится под напряжением, равным разности напряжений на выходах усилителей 1 и 2. При этом через токоподводящие электроды обеих ячеек протекаЕт ток I, который практически не от.ветвляется через потенциальные электроды 8 и 9 во внешнюю цепь ввиду большого входного сопротивления операционных усилителей 1 и 2, он не ответвляется также во внешнюю цепь и через потенциальные электроды 13 и 14 ввиду большого входного сопротивления измерителя 4 напряжения. Но через потенциальные электроды 8 и 9 осуществляется отрицательная обратная связь обоих усилителей. Поэтому ввиду очень большого коэффициента усиления операционных усилителей 1 и 2 напряжения между инвертирующим и неинвертирующим входами обоих усилителей весьма близ-

iso к нулю, и отличие этих напряжений от нуля тем меньше, чем больше коэффициент усиления усилителей, что вытекает из весьма общего свойства, присущего операционным усилителям, охваченным отрицательной обратной связью. . Но это означает, что напряжение на электроде 8 (относительно общей шины) практически равно опорному напряжению генератора 3, а напряжение на электро- де 9 практически равно нулю. В резуль- тате напряжение между потенциальными электродами 8 и 9 практически совпадает с опорным напряжением П генератора 3 независимо от удельной электро-

l проводности жидкости в ячейках 5 и 10.

Иными словами, при изменении удельных электропроводностей жидкостей, заполняющих ячейки, действие отрицательной обратной. связи обоих усилителей приводит к тому, что ток через ячейки изменяется таким образом, что напряжение между потенциальными электродами

8 и 9 сохраняет свое значение.

Выходное напряжение (между электродами 13 и 14) равно 5

U — К--вь х д где К вЂ” коэффициент пропорциональG jG — отношение удельных электропроводностей кондуктометрических ячеек 5 и 10.

Формула и з обретения

Устройство для измерения отношения удельных электропроводностей жидкостей, содержащее две кондуктометрические ячейки, измеритель, операционный усилитель и генератор напряжения переменного тока, включенный между неинвертирующим входом усилителя и нулевой шиной устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен второй операционный усилитель с соединенным с нулевой (общей) шиной неинвертирующим входом, а кондуктометрические ячейки выполнены четырехэлектродными, причем токовые электроды ячеек включены в последовательную цепь между выходами усилителей, потенцию ьные электроды первой кондуктометрической ячейки подсоединены соответственно к инвертирующим входам усилителей, а измеритель подключен к потенциальным электродам второй кондуктометрической ячейки.

1599746

Составитель Ю.Коршунов

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Ревская

Редактор Т.Парфенова

Заказ 3138 Тираж 51 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям открытиям при ГКНТ СССР

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

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