Высокочастотный емкостной 'консистенциометр

 

О П И С А Н И Е 243256

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 17.Xll.1966 (¹ 1119679/26-25) Кл. 42., 9/50 с присоединением заявки №вЂ”

МПК G 01п

УДК 543.093.002.56 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 05Х.1969. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 23.IX.1969 т ф з дд

Авторы изобретения Г. И. Архангельский и В. П. Аникеев-Макрушин

Заявитель Среднеазиатское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектноизыскательского и научно-исследосательского NHclèòóòà «Гидропроект» им. С. Я. Жука

ВЪ|СОКОЧАСТОТНЪ|й ЕМКОСТНОЙ КОНСИСТЕНЦИОМЕТР

Высокочастотные емкостные консистенциометры используют при исследованиях укидких веществ, включая воду, ее смеси и растворы, например, при определении количества наносов, солей, плотности жидкости.

В известных высокочастотных емкостных консистенциометрах, содержащих генератор высокой частоты, емкостной датчик, электронный мост и измерительный прибор, использовано изменение диэлектрической проницаемости жидкости в зависимости от наличия в ней растворимых и нерастворимых веществ. Для повышения чувствительчости консистенциометоов применяют многокаскадные усилители, что ухудшает стабильность и повышает погреш. ность измерений и потребление электрической энергии, увеличивает габариты и вес.

Предложенный консистенциометр малогабаритен, имеет высокую чувствительность и хорошую стабильность; его можно опускать в исследуемую жидкость на большие глубины и при этом одновременно получать информацию о консистенции исследуемой жидкости; он проще в изготовлении и удобней,в пользоьании, а также потребляет меньше электроэнергии.

Эти преимущества являются следствием того, что данный консистенциометр снабжен дополнительным генератором высокой частоты.

На выходе обоих генераторов установлены кварцевые резонаторы и детекторы.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого консистенциометра; на фиг. 2 — принци5 пиальная схема.

При изменении консистенции исследуемой жидкости меняется емкость погруженного в нее датчика 1. В свою очередь датчик изменяет частоту высокочастотного генератора 2. На10 пряжение высокой частоты, снимаемое с генератора, поступает на кварцевый резонатор 3.

Коэффициент пропускания резонатора зависит от близости к резонансу с пропускаемой частотой генератора 2. Напряжение высокой ча15 стоты, которое поступает с резонатора 8, подается на пиковый детектор 4. С детектора снимается выпрямленное напряжение, которое управляет балансом электронного моста 5. В плечо моста включен измерительный прибор 6.

Одновременно датчик 1 подает сигнал на вторую цепь — изменяет частоту высокочастотного генератора 7. Далее сигнал проходит по второй цепи через кварцевый резонатор 8 и

25 пиковый детектор 9, а снимаемое со второй цепи напряжение изменяет баланс противоположного плеча моста 5. Разбаланс моста,регистрируется измерительным прибором 6.

Консистенциометр питается через электрон30 ный стабилизатор 10 от батареи 11.

243256

Таким образом, на блок-схеме видно, что в предложенном консистенциометре применены кварцевые резонаторы и двойной разбаланс электронного моста, что и обеспечивает преимущества прибора. 5

Датчик 1 представляет собой три параллельные пластины, средняя из которых заземлена, каждая из двух .крайних пластин является обкладкой соответствующего конденсатора, изменяющего частоту высокочастотного генера- 10 тора; датчик 1 погружен в исследуемую жидкость.

В коллекторные цепи высокочастотных геп-раторов 2 и 7 включены переменные резисторы 12 и 18 для регулировки снимаемого с ге- 15 нераторов нацряжения.

Снимаемые с высокочастотных генераторов напряжения подаются на кварцевые резон аторы 8 и 8. Коэффициенты пропускания кварцевых резонаторов зависят от близости к ре- 20 зонансу с пропускаемои частотой генераторов

2и7, В исходном состоянии, когда датчик 1 условно погружен в чистую осветленну.о жидкость, например в воду, в приборе должны 25 быть выполнены следующие условия: а) частота генератора 2 равна частоте кварцевого резонатора 8 и коэффициент передачи последнего стремится к единице; б) частота генератора 7 не равна частоте З0 резонатора 8 и коэффициент передачи последнего не стремится к единице.

При соблюдении этих условий стрелка измерительного прибора б показывает баланс электронного моста 5. 35

Когда датчик прибора 1 опущен в мутную воду, изменяются емкости, что вызываег изменение частот высокочастотного генератора.

Соблюдаются следующие условия: а) частота генератора 2 не ра вна частоте 40 резонатора 8 и коэффициент передачи последнего стремится к нулю;

6) частота генератора 7 стремится к частоте резонатора 8 и коэффициент передачи последнего стремится к единице.

Высокочастотные напряжения, снимаемые с кварцевых резонаторов 8 и 8, подаются на пиковые детекторы 4 и 9. После детекторов образуются выпрямленные управляющие напряжения, которые подаются на противоположные плечи балансного моста и управляют им.

Баланс моста регулируют вручную резистором 14.

Переключатель диапазонов изменяет диапазон изменения консистенциометра, не изменяя частотной характеристики прибора.

Для подстройки нуля балансного моста служит выключатель 15, который отключает высокочастотные генераторы. Резистором 14 перемещают стрелку измерительного прибора на нуль.

Консистенциометр получает питание от батареи через электронный стабилизатор.

Прямым и обратным включением диодов в стабилизаторе обеспечивают термостабичьность стабилизатора.

Прибор выполнен в виде двух отдельных блоков: надводной и подводной частей, соединенных водонепроницаемым кабелем. В надводной части находятся батареи, стабилизатор, измерительный прибор, в подводной -— генераторы высокой частоты, резонаторы, баланоный мост. Подводный блок помещен в водонепроницаемый термостат.

Предмет изобретения

Высокочастотный емкостной консистенциометр, содержащий генератор высокой частоты, емкостной датчик, электронный мост и измерительный прибор, отлича)ощийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен дополнительным генератором высокой частоты и на выходе обоих генераторов установлены кварцевые резонаторы и детекгоры.

243256

Рыа 1

Составитель Е. П. Бабарина

Редактор Б. Б. Федотов Техрсд А. Л Камышникова Корректор Е. Н. Миронова

Заказ 2888 16 Тираж 480 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2