Устройство для автоматического контроля концентрации электролитов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (H)671740

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04.01.76 (21) 2309382/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опублнковано05.08.77Áþëëåòåíü №33 (45) Дата опубликования описания 15->0.77 (53) М. Кл.

C-; 01 К 27/04

Q 01% 19/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нэооретеннй и открытий (о3) УДК 621.317.7 (088,8) П. И. Стальнов, М. В, Кулаков, Ю. И, Беляев и Э. N. Рязанский (72) Авторы изобретения

Московский институт химического машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике.

Известны устройства контроля концентрации электролитов, содержащие автоматическую измерительную схему электропроводности и устройство температурной компенсации, исключающее влияние температуры на точность измерения. Эти устройства в основном используются для контроля концентрации растворов, температура которых 10 о изменяется в узких пределах (5-10 С).

Известно устройство для измерения концентрации растворов, включающее два мостовых элемента для измерения приращения электропроводности и приращения-температуры раствора, блок управления и нагреватель раствора. При соответствующем включении измерительных мостов устройство обеспечивает измерение температурного коэффициента электропроводности, по величине которого и судят о концентрации раствора Pl).

Недостатком этого устройства является снижение точности измерения при нелиней-

2 ной или экстремальной зависимости электропроводности от температуры.

Относительная погрешность измерения с помощью известного устройства о) (i)

Я сх т +- b где: a,Ь вЂ” коэффициенты формы кривой зависимости электропроводности от температуры; — текущая температура раствора;

1 — начальная температура раствора;

Ь вЂ” абсолютная ошибка измерения электр опр оводности.

Из выражения (1) видно, что как при увеличении, так и при уменьшении температурного интервала нагрева раствора погрешность увеличивается.

При увеличении интервала нагрева возникает ошибка измерения за счет кусочно-линейной аппроксимации зависимости электропроводности от температуры, а при уменьшении этого интервала появляется т огрешность измерения малых приращений температуры.

57.1 740

Бель изобретения — повышение точности измерения концентрации электролитов, для которых зависимость электропроводности от температуры нелинейна.

Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержашее помешаемые в электролит датчик электропроводности, датччк температуры и нагреватель, соединенные соответственчо с мостовым элементом измерения электропроводности, с мостовым эле- i0 ментом измерения температуры, с одним из входов блока управления, причем другой .вход блока управления связан с мостовым элементом измерения температуры, введены дифференциатор, множительное устройство, д интегратор и блок памяти, причем вход множительного устройства соединен с выходом мостового элемента измерения электропроводности, второй вход через дифференциатор— с выходом мостового элемента измерения температуры, а выход через интегратор— со входом блока памяти, причем другие входы интегратора и блока памяти соединены с блоком управления.

Для такого устройства относительная р погрешность а(Е- .} 2о ь д= +6 (2} с 8 — a )+ b(-,} где: d — относительная погрешность преобразования сигналов для введенных элементов.

С увеличением интервала нагрева раствора (1 — т ) первая часть выражения (2) стремится к нулю, и, таким образом, при достаточно большом интервале нагрева от35 носительная погрешность не зависит от нелинейности зависимости электропроводности от температуры.

На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического контроля концентрации электролитов.

Устройство содержит измерительную ячейку 1 с датчиком электропроводности 2, датчиком температуры 3 и нагревателем раствора 4, автоматический мостовой элемент 5 измерения электропроводпости, автоматический мостовой элемент 6 измер ения температуры, блок упр авлен ия 7, дифферециатор 8, интегратор 9, множительное

50 устройство 10 и блок памяти 11.

В процессе измерения сигналы с датчиков 2 и 3 поступают соответственно на элементы 5 и 6, Сигналы прирашения электропроводности с элемента 5 поступают на множительное устройство 10, а сигналы при=

55 рашения темгературы с элемента 6 — на дифференциатор 8,сигнал с которого также поступает на множительное устройство 10.

Сигнал с множительного устройства 10

60 подается через интегратор 9 в блок памя4 ти 11, По достижении начальной температуры нагрева блок управления 7 по сигналу с элемента 6 включает нагреватель раствора 4 и вырабатывает командный сигнал, по которому включается интегратор 9.

После нагрева раствора до конечной температуры блок управления 7 вырабатывает сигнал, по которому в ячейке памяти запоминается текущее значение выходного сигнала интегратора, отключает нагреватель4 и сбрасывает выходной сигнал интегратора

9, Выходной сигнал ячейки памяти пропорционален измеряемой концентрации раствора.

Таким образом, предлагаемое устройство измеряет интегральное значение произведения электропроводности на скорость изменения температуры, по величине которого и судят о концентрации раствора.

Лабораторные испытания предлагаемого устройства при измерении концентрации водных раствооов сернокислого натрия в диапа1 о зоне температур от 60 до 85 С показали, что точность измерения в 2,5 раза выше по сравнению с известным устройством.

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля концентрации электролитов, содержащее помещенные в электролит датчик электропроводности, датчик температуры и нагреватель, соединенные соответсTBeHHD МосТовым элементом измерения электропроводности, с мостовым элементом измерения температуры, с одним из входов блока управления, причем другой вход блока управления связан с мостовым элементом измерения температуры, о т л и ч а ю ш е е— с я тем, что, с целью повышения контроля, в него введены дифференциатор, множительное устройство, интегратор и блок памяти, причем первый вход множительного устройства соединен с выходом мостового элемента измерения электропроводности, второй вход через дифференциатор — с выхсдом мостового элемента измерения температуры, а выход через интегратор — со входом блока памяти, причем другие входы интегратора и блока памяти соединены с блоком управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Тезисы докладов Всесоюзного научного технического семинара "Новейшие методы и приборы определения состава вешества в химической пр омышленн ости ". Север од онецк

13-15 июня 1972, с. 79.

571740

Составитель П. Лягин

Редактор Б. Федотов ТехредМ. Левицкая Корректор А. Лакида

Заказ 3023/30 Тираж 1101 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35 Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4