Измеритель сопротивлений электролитов

 

CoIo3 Советских

Социалистических

Республик (и>789902

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.04.78 (21) 2603082/18-21 сприсоеднненнем эаявнн Ио (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.80 Бюллетень Мо 47 (51)М. Кл.З

6 01 R 27/22

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (5З) Уд) 621 . 317. 33 (088.8) Дата опубликования описания 23.12. 80 (72) Авторы изобретения

A. И . Беспалов, М . М . Аглиуллин и Р . И. Пашали

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Изобретение относится к измерению электрического сопротивления электролитов (водных растворов солей, кислот и щелочей) с первичными преобразователями в виде контактных кондуктометрических ячеек, и в частности, может быть применено в геофизических исследованиях скважин для измерения удельного электри-, ческого сопротивления скважинной или пластовой жидкости.

Известен компенсатор постоянного тока для измерения активных сопротивлений, который содержит источник для получения двух равных по величине постоянных токов Щ .

Его недостатком является высокая погрешность при измерении сопротивлений проводников второго рода (электролитов) вследствие поляризации измерительных эЛектродов кондуктометрической ячейки.

Наиболее близким к предлагаемому является компенсационное устройство на постоянном токе для измерения электропроводности электролитов,которое состоит из двух источников постоянного напряжения, двух переменных сопротивлений, двух милЛиамперметров, четырехэлектродной кондуктометрической ячейки и градуированного реохорда, образующих две независимые электрические цепи, а также нуль органа — указателя компенсации. Переменные сопротивления предназначены для регулирования токов в цепях, миллиамперметры для контроля за ними, а указатель компенсации для сравнения и компенсации падений напряжений, снимаемых с измерительных электродов ячейки и с части сопротивления градуированного реохорда 2 .

Недостатком предлагаемого устрой15 ства является низкая точность измерения, обусловленная погрешностью, вводимой поляризационными. явлениями на электродах ячейки и погрешностью измерения токов источника питания, 20 так как отношение величин этих токов непосредственно входит в результат измерения электропроводности.

Погрешность от поляризационных явлений определяется в основном на2э личием электрохимических потенциалов электродов ячейки относительно среды (электролита . Величины этих потенциалов изменяются при протекании токов с электродов в раствор, 30 при изменении концентрации раство789902

$$

dO б5 ра, при его перемешивании и под

1 влиянием других причин.

Изменение потенциалов токовых электродов, а также диффузионные явления в электролите являются причиной нестабильности токов от источников питания и погрешности их измерения, куда также входит погреш" ность самих миллиамперметров. Изменение потенциалов измерительных электродов также вызывает погрешность измерения, так как эти потенциалы в виде их разности непосредственно входят в напряжение, снимаемое с измерительных электродов.

Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение процесса измерения.

Указанная цель достигается тем, что в измеритель сопротивлений электролитов, содержащий источники постоянных токов, градуированный реохорд, нуль-орган и четырехэлектродную кондуктометрическую ячейку, введены конденсатор, управляемый ключ .и модулятор, причем одна обкладка конденсатора подключена к измерительному электроду кондуктометрической ячейки, другая обкладка — к входу управляемого ключа и градуированному реохорду, выход управляемого ключа подключен ко второму измерительному электроду и к нуль-органу, а модулятор подключен к источнику постоянных токов и к управляемому ключу, a также источники постоянных токов замещены одним источником двух равных токов.

На чертеже приведена функциональная схема устройства, содержащая источник 1 двух равных постоянных токов с двумя независимыми выходами

2 и 3, четырехэлектродную кондуктометрическую ячейку 4 с токовыми электродами 5 и 6, измерительными 7 и 8, градуированный реохорд 9,модулятор

10, конденсатор 11, управляемый ключ 12 и нуль-орган 13. Токовые электроды 5 и 6 ячейки 4 подключены к выходу 2 источника 1 равных токов, а градуированный реохорд 9 к выходу

3. Модулятор 10 соединен с источником 1 и входом управляемого ключа

12, причем выходы ключа подключены через нулевой органа 13 к градуированному реохорду 9 и также через конденсатор 11.к измерительным электродам 7 и .8 кондуктометрической ячейки.

Устройство работает следующим образом.

Модулятор 10 позволяет получать от источника 1 токи питания в виде импульсов, совпадающих в обских цепях как по амплитуде, так и по фазе.

Импульсы токов с выходов 2 и 3 протекают соответственно через электролит с помощью токовых электродов

5 и б и через сопротивление граду5 !

О

25 зо

35 ао

45 ированного реохорда 9, создавая на них падение напряжения, снимаемые соответственно измерительными электродами 7 и 8 в ячейке 4 и движком реохорда 9. Ключ 12 управляется модулятором 10 таким образом,что при прохождении импульсов токов через электролит и реохорд он разомкнут, а замкнут во время паузы между импульсами.

При замкнутом ключе 12 и отсутствии тока через электролит конденсатор 11 заряжается до напряжения равного разности потенциалов измерительных электродов 7 и 8, т.е. производится запоминание напряжения создающего погрешность измерения.

При прохождении импульса тока через электролит на разомкнутом выходе ключа 12 напряжение равно напряжению на измерительных электродах за вычетом разности электродных потенциалов, запомненной конденсатором

11. Таким образом, при разомкнутом. ключе 12 на органы уравновешиваниянуль-орган 13 и реохорд 9 — подается истинное падение напряжения в электролите между измерительными электродами 7 и 8, несущее информацию об измеряемом сопротивлении, а при замкнутом ключе токи в измерительных цепях отсутствуют, кроме замкнутой цепи: измерительные электроды 7,8 конденсатор 11, где происходит запоминание разности электродных потенциалов. Процесс этот повторяется с поступлением импульсов токов питания. Уравновешивание производится по нуль-органу 13 перемещением движка .реохорда 9. При полной компенсации напряжений, сопротивление, измеренное по шкале градуированного реохорда 9 равно сопротивлению электролита между электродами 7 и 8. Равенство объясняется тем, что отношение токов, протекающих через измеряемое сопротивление и реохорд, равно единице.

Формула изобретения

1. Измеритель сопротивлений электролитов, содержащий источники постоянных токов, градуированный реохорд, нуль-орган и четырехэлектродную кондуктометрическую ячейку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения,в измеритель введены конденсатор, управляемый ключ и модулятор причем одна обкладка конденсатора подключена к измерительному электроду кондуктометрической ячейки, другая обкладка — к входу управляемого ключа и градуированному реохорду, выход управляемого ключа подключен ко второму измерительному электроду и к нуль-органу, а модулятор подключен к ис789902

Составитель О. Панчерников

Редактор A. Шандор Техред М.Кузьма Корректор М. Демчик

Заказ 9129/76 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 точнику постоянных токов и к управляемому ключу.

2. Измеритель сопротивления электролитов по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что источники постоянных токов заменены одним источником двух равных токов.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 301630, кл. С 01 R 17/00, 15.10.69.

2. Лопатин Б. A. Кондуктометрия.

C0 AH СССР, 1964, с.152, рис.8.10а.