Емкостный измеритель концентрации

 

0Ц 593I28

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Сове Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.75 (21) 2196438/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень ¹ 6 (45) Дата опубликования описания 30.05.78 (51) М. Кл. G OIN 27/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 543.093.002.56 (088.8) (72) Автор изобретения

К. Г. Крюков (71) Заявитель (54) ЕМКОСТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНЦЕНТРАЦИИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для анализа физико-химических свойств, которые можно преобразовать в изменение емкости, например концентрации.

Известен емкостной измеритель, содержащий полупроводниковый генератор прямоугольных импульсов, датчик-емкостной преобразователь и дифференциальный измерительный блок (1).

Недостатком этого прибора является его временная и температурная нестабильность, кроме того, в схеме прибора нет решений, позволяющих производить автоподстройку нуля.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению можно считать емкостной измеритель концентрации, содержащий емкостной преобразователь, генератор напряжения и фазовый детектор (2).

Недостатком такого измерения является отсутствие устройства автоматической подстройки нуля выходного сигнала. Нестабильность (дрейф) нуля является функцией ряда дестабилизирующих факторов, что вносит погрешность в результат измерений.

Целью изобретения является обеспечение автоматической подстройки нуля выходного сигнала измерителя.

Это достпгается тем, что предлагаемый измеритель снабжен электронным элементом с переменной емкостью, например варикапом, аналоговым запоминающим устройством с емкостной ячейкой памяти и зарядной цепочкой, электронным реле, генератором импульсов, 5 электромеханическим реле и контрольным конденсатором, причем к корректирующему конденсатору подключен электронный элемент с переменной емкостью, подсоединечный к аналоговому запоминающему устройству с ем10 костной ячейкой памяти, соединенному через зарядную цепочку с электронным реле, вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход электронного реле соединен с генератором импульсов и с электромеханиче15 ским реле, переключающие контакты которого соединены с емкостным преобразователем и с контрольным конденсатором.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого емкостного измерителя концентрации, содержащего генератор напряжения 1, фазовый детектор 2, емкостной преобразователь 3, корректирующий конденсатор

4, варикап 5, аналоговое запоминающее устройство 6, электронное реле 7, электромехани25 ческое реле 8, генератор импульсов 9, контакты 10 электромеханического реле, контрольный конденсатор 11.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемая физическая величина емкост30 ным преобразователем 3, генератором напря593128 и

Составитель А. Кочаровский

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Котова

Редактор И. Шубина

Заказ 1015/2 Изд. Ма 259 Тираж 1047

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

3 жения 1 и фазовым детектором 2 преобразуется в напряжение постоянного тока.

Нуль выходного сигнала измерителя корректируется емкостью в цепи корректирующего конденсатора 4..

К корректирующему конденсатору 4 подключен варикап 5, емкость которого управляется напряжением от аналогового запоминающего устройства 6, запоминающий элемент которого использует хранение заряда на емкости. Ток заряда конденсатора запоминающего устройства включается электронным реле 7, которое подключено также к реле 8.

Кратковременные импульсы включения реле

8 вырабатывает генератор 9. Контакты 10 реле 8 переключают входную цепь измерителя на контрольный конденсатор 11, емкость которого соответствует нулю выходного сигнала.

Отрицательное напряжение дрейфа нуля поступает на вход электронного реле 7, выходной ток которого поступает к реле 8, вследствие чего вход емкостного измерителя остается переключенным на контрольный конденсатор в процессе автоподстройки и заряжает конденсатор запоминающего устройства 6, изменяя напряжение на варикапе 5. Емкость варикапа изменяется, изменяя емкость в цепи коррекции нуля. Восстанавливается нуль выходного сигнала измерителя. Электронное реле 7 (при отсутствии выходного сигнала) отключает ток заряда конденсатора запоминающего устройства 6 и реле 8, контакты которого вход емкостного измерителя переключают на емкостной преобразователь.

3а время до следующего короткого импульса генератора импульсов, вследствие медленного разряда запоминающего конденсатора напряжение дрейфа нуля имеет отрицательное значение, а полезное выходное напряжение измерителя — положительное.

Применение настоящего изобретения позволяет повысить степень точности измерений и их надежность, освобождает от необходимости операций по выявлению величины погрешности от дрейфа нуля, так как подавляется суммарный дрейф всего канала первичный преобразователь — измеритель.

Формула изобретения

10 Емкостный измеритель концентрации,содержащий емкостной преобразователь, генератор напряжения и фазовый детектор с корректирующим нуль конденсатором, о т л и ч а ющий ся тем, что, с целью обеспечения авто15 матической подстройки нуля выходного сигнала, он снабжен электронным элементом с переменной емкостью, например варикапом, аналоговым запоминающим устройством с емкостной ячейкой памяти и зарядной цепочкой, 20 электронным реле, генератором импульсов, электромеханическим реле и контрольным конденсатором, причем к корректирующему конденсатору подключен электронный элемент с переменной емкостью, подсоединенный к

25 аналоговому запоминающему устройству с емкостной ячейкой памяти, соединенному через зарядную цепочку с электронным реле, вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход электронного реле соединен с

30 генератором импульсов и с электромеханическим реле, переключающие контакты которого соединены с емкостным преобразователем и с контрольным конденсатором.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Кричевский Е, С. Высокочастотный контроль влажности при обогащении полезных ископаемых, Москва, 1972, с. 27.

2. Авторское свидетельство № 271840, 40 кл. G 01N 27/22, 1968.