Устройство для измерения электропроводности жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

> 744302

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-By (22) Заявлено 24.03.76 (21) 2337S04 18-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (5l)М.Кл G 01 N27/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 543.257 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Лабынцев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ

Изобретен не отноаится к области физиzo-хямичесюих методов а нализа, в частности, IK "пособам,и у стройспва м для измерения электропро водности paicmoipoB электролитов и может быть .применено,в кондчктомет|р.ах с компенсацией температурной пог р еш,ности.

Извеспно устройопво для измерения электр опроводности, содержащее,мета 1лические или полупроводниковые терморезисторы, включенные,в мостовые измерительные схемы,и далее .НВ реги "тратор (11.

Устройст во имеет, невысокую точность температурной,комле?тса ци и. Полуп рсводниковые ?ке терморезисто ры, кроме того, обладают заметной иел инейностью, что с03дает доп ол нительную,неточность.

Наи более близкое те?сничеокое ppL ние — устройство для,измерения электропроводности, содержащее две электролитические ячейки, термометры сопротивления, включающие в мостовую измерительную схему (21.

У этого устройства — точность компенсации |недостаточна, так как,невозMio?KHO иметь постоянство состава,компепсацисняого раствора при изменении состава конт ролируемо"o раствора. Кроме того, раствор компенсационной ячейки со времечем изменяет сво и свойства, его периодически надо заменять, что вызывает неудобство в эксплуатации.

Цель изобретения —:повышен не точпюсти и з мер ения.

По ставленная цель достигается тем, что устройство содержит электролитичеокие ячейки, термометры =овротивления,:включенные IB измерителыные схемы, и,регистратор, и имеет дифференциальный трансформато р с одной вторичной и двумя отервичными,обмотками, два неуракно вешенiHbIx моста перемен наго тока, а также второй трансформатор, причем в обе первичные обмотюи дифференциалыного пранофо р-!

5 матора .введены подстроечный резистор и термометр сопротссв пения, а его втсзнчная обмотка включена в диапональ первого моста, в .плечи которого включены терморез?исто ры, выходная диагональ первого

20 моста включена в диагональ второго, в плечи которого вкл,"очены элект ролитичес|оис ячейки, выход же,второго моста и последователь:ю соедпнен ная с ним вторичная обмотка второго трансформато!ра, .куда такж

25 включена электр ичеакая ячейка, подсоедиHcны ко входу усилителя.

В данном устройстве .измерение параметров потока распвора производят,в дву:, температурных зонах, одна из которы: является исходной и, результат приводят

744302 к одной постоянной температуре при помощи тем перату р ной по прапки, в,leo TOtpy!0 вводят текущее значение,коэффициента электроправодности, для чего измеряют разность электропровод ностей и разность температур эпих зон,,разность между .исход.ной температурой н теяпературой, к кото-! роН п р иводят измерение, и,по зим судят О тем ператур ной полраике, а также измеряют

Э;IC!KTpOolроВОдНОСтЬ,раСтВОра С ИСХОдНОй температурой, окончательный же рсзульт3ò вычисляют по формуле: где

goo — ЭЛЕКтронрОВОдНОСтЬ р FCT!BiOp3, ID!!33— денная к постоянной Tcìïåð3òópå измерения, например, 40 С;

/, — элсктропроводность раствора в зоне с исходной температурой;

Л/ — разность между постоянной температурой, к копорой приводят измерение, и исходной температурой, т. е.

At=to t, ЛХ вЂ” разность элект рollpoBoäíîñòåé зон с различными температурами;

AtI — разноцветь температур этих зон, На фиг. 1 изображена зависимость элсктропроводности раствора от температуры и дапного химического состава; па фиг 2— нродлагаемое устройство.

Из уравнения

1,,: — /.„ 1 !- cx(t — to)) (1) видно, что текущее значение электропроводнссти / / lillptll данной температуре измерения / является функцией э telnpotrIOOзодности Ло при некоторой поcTОяннэй тем.IeP3TytPe to И КОЭффИЦИЕпта ЭЛЕКТРОПРОВОДности а, à otH, iB свою 01ередь, является нел и нейной фулкцией хими iес кого ocT3FB3 и концентрации p3tcTiBiop3,:и представляет семейство кривых с точкой перегиба прп температуре примеэно 4 0 С в диапазэлс 20 —— 0 С. Поэтому, если измерения приводить к:постоянной температуре, соответствующей гочке перепиба (пример н о 40" С), тэ с дсстаточ ной точностью можно считать, что для .побого ра=твора данного химичеэкоl о 00става и концентрац(ии текущее значение коэффициента элактрслроводности до точки герегиба одно,,после точки перегиба — другоее.

На фиг. 1 показан пример, где исходная температура ра сввора t âûøå постоянной температуры to, а коэффициент .электролроB0pH0cTtH определяется так:

М, tgn= (2) 1 где ЛХ вЂ” приращение электроп роводностей;

М1 — раэиость температур зон IIQTQII<3, Одна из .которых имеет исходную температуру 1, другая — искусственно или е:тествелло создалвую температуру lt. Эти электролроводноспи и температуры лзморяют ,в сэотвепству|ощих точках,потока раствора.

ЗНаЧИт, Э ICtKTtPIOHIPOIBOoIQOCTb, ПРИВЕДЕН:таЯ

К ПОСтОяННОй тЕМЛЕратурЕ, to, будЕт (3) где /, — электропроводно=ть раствора в зоне с исходлой тсмпсратуээй, Л1.1 — — температурная поправка, знак

K0T0pioH зависит 0Т исход: —:Ои температуры (больше пли меньше t).

Очевидно, что пслравка

15 (4) 20 где At — разность между, исходной температурой и IIocTOFItHtHQH температурэй, 25 к кото рой приводят измерениC.

Окончательный вид уравнения, llo которому, вы числяют приведенную электрол 00водность, будет

З0

Устройство сосТо!НТ из пэансфоэматора

Tpt, перв!лч!ные Ооиотки КоТороо 0 вк IIo lc35 ны терморезистор R,, и подстроечный рези тор Rt, втори-liHasl его обмотка соединена с диагональю первого моста переменного тока (Ro, R3, R/„, V/i ), выход первого моста подключен на вхот втээого (ячсики

40 3, 3,, tpP3HcTOtры R;, Ro). На выходе второго имеется резистор нагрузки R-,. Вторая I3t".ть устройсгва, служащая для пзмере:I!Iÿ элсктропроводности ра ствсра IltpH исходной температуре,,имеет трансформатор Тр-, вэ

45 втоэичлую обмотку, которого включены электролитичепкяя я Iåéêя 31 и,.резанет",р:.ягруз.к.и Rtl.

Сумми!рсвяние сэущсствляется "!!3 роз:I"Top3x Р/ H Ro,,!, lÿ чеГО Они сэсди-Ipllbl !Io50 следовательно и подключены ко вх:ду регистратора.

Работа устройства зя ключается в том, что в нем Осуществляются,операции пэ вычислев ию текущего звачения элсктропро55 вэд нссти дрH изменении темлературы, x:Iмическ0! 0 состава и концснтэацил, При этом приращение температуры моделируетоя:выходным,напряжением U> первого моста, приращение электропроводнасти мо50 делируется выходным на пряжением Ug

eT0p0tFto моста. Отнэшоние этих,напэяжений вычисляется за счет взаимного соединения мостов, для этого,первый мост подстроечным резистором R2 устанавливают tB положение уазбаланся, так что при увеличении

744302 л

At1 происходит уменьшение разбаланса, а резистороьм R4 уста навливают крутизну выходн оло,надряжения.

Если, например, темлерапу1ра,раствора, увеличивается, то увеличивается напряжение U< за счет уменьшения соп ротивления ячейки 9ь При этом увеличивается на пряжение UI (та к KBiK изменило сь со|противление R,) Uq u Uq (по тем же п ричинам), ню сумарное значением напряжения U„- не изменилось, так как напряжение U-. противофазно напряжению U<.

Изобретение создает экономический эффект за счет повышен;ия точности измерения температур раствора, так как исключает оборудаван ие ло термо стат ированмю распво ра..

Ф oip.мул а изо б;ретеБия

Устрюйство для измерения электропроводности жидкости, содержащее электролитичеакие ячейки, терьмометры сопротивления, включенные,в измерителыные схемы, репи стр атар, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство:введен дифференциальный трансформатор, с одной втэр ичной .и,двумя лер вичными обмотками, два неуравнювешен ных моста, второй трансформатор, прил чем в обе,первичные обмотки дифференциального тра нсформаT0pа выключены термометр со противлен ия и;подстроеч ный резистор, а вторичная обмотка включена в диагональ первого моста,,в плечи которого

1о включены терморезлсто ры, выходная диагональ пер вого iмоcта в ключена на Вход Второго моста, в плечи которого включены электролитические ячейки, обмотка второго трансформатора с,подключен ной к,ней

15 электро7IHTHческой ячейкой последовательно с,выходом второго трансформатора включена на вход регистратора.

Источ нлки информации, п ринятые во

20 внимание при экспертизе:

1. Кулаков М. В. Технологические измерения и приборы для химических производств, М., «Химия», 1974, с. 262.

2. Кликов М. В. Технологические измере25 ния и п рибцры для химических л роизводсгв, М., «Химия», 1974, с. 261.

744302

Щг 2

Составитель М. Кривен:.о

Техрсд А. Камышннкова

Рс, актор H. Ко.чяда

Корре;тор С. Фа йн

Заказ 576/954 Изд. № 332 Тираж 1095 Подписное

ППО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретеш и и о-крыт.:й

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

Тнп. Харьк. фпгь пред. «Патент»