Контактный первичный измерительный преобразователь удельной электрической проводимости

 

Использование: в экспериментальной гидродинамике для определения параметров турбулентности. Сущность изобретения: устройство содержит диэлектрический корпус с цилиндрическим проточным каналом , внутри которого установлены четыре токовых электрода и один потенциальный, причем внешние и внутренние боковые электроды соединены электрически попарно , потенциальный электрод установлен между внутренними токовыми, второй потенциальный электрод - на внешней стороне диэлектрического корпуса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Фн т ° тО

ЪФ т

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4780796/25 (22) 10.01.90 (46) 30,12.92. Бюл. М 48 (71) Донецкий государственный университет (72) С.Г,Личков (56) Патент США М 4275352, кл, 324-449, 1981.

Патент CLUA М 3991623, кл. 73-170, 1976. (54) КОНТАКТНЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УДЕЛЬНОЙ ЗЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ

Изобретение относится к области гидрофизических исследований путем изменения удельной электрической проводимости и может найти применение в.экспериментальной гидродинамике для определения параметров турбулентности, а океанологии для исследования тонкой структуры вод океана, а также в системах автоматического, контроля и регулирования технологических процессов, Известен контактный первичный измерительный преобразователь удельной электрической проводимости жидкости, содержащий цилиндрический диэлектрический корпус с двумя симметрично расположенными относительно его оси симметрии цилиндрическими проточными каналами, в каждом из которых симметрично относительно его,поперечной плоскости симметрии установлены два электрически соединенные кольцевые токовые электрода, „„5U„„1784895 А1 (я)5 6 01 N 27/02

2 (57) Использование: в экспериментальной гидродинамике для определения параметров турбулентности. Сущность изобретения: устройство содержит диэлектрический корпус с цилиндрическим проточным каналом, внутри которого установлены четыре токовых электрода и один потенциальный, причем внешние и внутренние боковые электроды соединены электрически попарно, потенциальный электрод установлен между внутренними токовыми, второй потенциальный электрод — на внешней сторо-. не диэлектрического корпуса. 1 ил. л симметрично между которыми установлен кольцевой потенциальный электрод. .Наиболее близким по технической сущностй к изобретению является контактный первичный измерительный преобразова- QQ тель удельной электрической проводимо- ф сти, содержащий диэлектрический корпус с р цилиндрическим проточным каналом, внутри которого установлены три кольцевых токовых электрода, причем первый и второй токовые электроды установлены у торцов канала и соеднненн электричеСки, а третий )чэ токовый электрод установлен симметрично л между первым и вторым токовыми электродами.

Недостатком такого преобразователя является низкая точность измерения из-за того, что его электроды выйолняют одновременно функции токовых и потенциаль ных электродов. Поэтому поляризационные импедансы, возникающие на границе раз1

1784895 дела электрод-раствор электролита, а также коррозия электродов из-за протекания через них токов существенно снижают точность и долговременную стабильность измерений, Целью изобретения является повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что контактный первичнйй измерительный преобразоватейь удельной электрической проводимости, содержащий диэлектрический корпус с цилиндрическим проточным кайалом, внутри которого установлены три кольцевые токовые электрода, причем первый и второй токовые электроды установлены у торцов канала и соединены электрически, а третий токовый электрод установлен между первым и вторым, дополнительно содержит четвертый токовый электрод и два потенциальных электрода, причем четвертый токовый электрод установлен между вторым и третьим токовыми электродами таким образом, что расстоянйе между первым и третьим токовыми электродами равно расстоянию между вторым и четвертым токовыми электродами, первый потенциальный электрод установлен между третьим и четвертым токовыми, а второй потенцйалъный электрод — на внешней параллельной оси канала поверхности корпуса.

На чертеже показан контактный первичный измерительный преобразователь (ПИП) удельной электрической проводимости (УЭП), продольное сечение.

Контактный ПИП УЭП содержит диэлектрический корпус 1 с цилиндрическим проточным каналом 2, внутри которого установлены первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 кольцевые токовые электроды и первый кольцевой потенциальный электрод 7, а на внешней поверхности корпуса 1 установлен второй потенциальный электрод 8..

Контактный ПИП УЭП работает следующим образом.

При погружении контактного ПИР УЭП в жидкий раствор электролита в его проточном канале 2 образуютСя две цепи соответственно между токовыми электродами 3 и

5, 4 и 6, которые попарно подключены к . противофазным источникам переменного синусоидального тока, формирующих одинаковые по величине токи. Токи, протекающие через раствор электролита, приводят к образованию напряжений на потенциальных электродах 7 и 8. Для создания эквипотенциального объема электролита внутри проточного канЪла 2 четвертый токовый электрод 6 соединен электрически с третьим токовым электродом 5 и установлен между вторым 4 и третьим 5 токовыми электродами таким образом, что расстояние между первым 3 и третьим 5 токовыми электродами равно расстоянию между вторым 4 и

5 четвертым 6 токовыми электродами. Так как между третьим 5 и четвертым 6 токовыми электродами ток не протекает, то между ними образуется эквипотенциальный объем электролита. Поэтому установка первого по10 тенциального электрода 7 между третьим 5 и четвертым 6 токовыми электродами, т.е; в эквйпотенциальном объеме электролита, снижает дь минимума его коррозию и увеличивает его долговременную стабильность.

Такая взаимная установка токовых электродов также приводит к образованию двух одинаковых полупространств, сопротивление одного из которых сосредоточено между первым 3 и третьим 5 токовыми

20 электродами, а сопротивление второго полупространства сосредоточено между вторым 4 и четвертым 6 токовыми электродами.

При этом сопротивления полупространств.

25 соединены параллельно, так как соответственно первый 3 и второй 4, третий 5 и четвертый 6 токовые электроды попарно электрйчески соединейы. Так как между первым 3 и вторым 4 токовыми электродами

30 снаружи корпуса 1 контактного ПИП УЭП ток не протекает, то измерительный объем этого ПИП сосредоточен внутри проточного канала между первым 3 и вторым 4 токовыми электродами, а снаружи корпуса 1 обра35 зувтся второй эквипотенциальный объем электролита, Именно поэтому второй потенциальный электрод 8 установлен на внешней параллельной оси канала поверхности корпуса 1. Таким образом, в предлагаемом

40 контактном ПИП УЭП поляризационные импедансы потенциальных электродов сведены до минимума. а также до минимума снижена их коррозия, что приводит к увеличению долговременной стабильности по45 тенциальных электродов.

Потенцйальйый электроды 7 и 8 измеряют напряжения соответствующих эквипотенциальных объемов электролита. При поддержании постоянной по величине раз50 ности напряжений потенциальных электродов ток, протекающий через измерительный объем контактного ПИП УЭП, прямо пропорционален значению УЭП в измерительном объеме, При этом полностью исключается

55 влияние на точность измерений поляризационных импедансов токовых электродов.

Формула изобретения

Контактный первичный измерительный преобразователь удельной электрической проводимости, содержащий диэлектриче1784895

Составитель С, Личков

Редактор Т. Егорова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А, Козориз

Заказ 4361 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ский корпус с цилиндрическим проточным каналом, внутри которого установлены три кольцевых токовых электрода, причем первый и второй ToK08ble электроды установлены у торцов канала и соединены электрически, а третий токовый электрод установлен между первым и вторым, о т л ич а ю щ и и |: a тем, что, с целью повышения точности измерений, он дополнительно содержит четвертый токовый электрод и два потенциальных электрода, причем четвертый токовый электрод установлен между вторым и-третьим токовыми электродами таким образом, что расстояние между первым и третьим токовыми электродами рав5 но расстоянию между вторым и четвертым токовыми электродами, первый потенциальный электрод установлен между треть- им и четвертым токовыми, а второй потенциальный электрод — на внешней, па10 раллельной оси канала поверкности корпуса.