Устройство для контроля электропро-водности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗРБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсхик

Социалистические

Республик (i i) 819668 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.79 (21) 2778730/18-25 (5l) М. К.. с присоединением заявки №вЂ”

G 0l N 27/02

Гевударетвеиимй комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 09.04.81 (53) УДК 543,257 (088.8) по делам изобретений и открытий (7Я) Aвтор изобретения

А. А. Ахлынин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ

Изобретение относится к области физикохимических исследований и может быть использовано для измерения параметров химическ и х сред.

Известно устройство для измерения концентрации, содержащее индуктивную или емкостную ячейку, включенную в автогенераторную схему (1).

Наиболее близким техническим решением является устройство для контроля электропроводности, содержащее высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включен индукт IBHbfH датчик, BbIfloJIненный в виде обмотки на кольцевом сердечнике, и соединительную линию (2).

Влияние изменения температуры на измерения вынуждает вводить в измерительную схему термокомпенсацию, однако из-за нелинейных свойств термодатчиков коррекция возможна только в ряде точек измеряемого диапазона. Этот фактор, а также дрейф характеристик активных элементов измерительной схемы приводит к погрешности измерений в известном устройстве.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем. что в устройстве, содержащем высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включен индуктивный датчик, выполненный в виде обмотки на кольцевом сердечнике, и соединительную линию, индуктивный датчик через согласующую обмотку, соединенную с дополнительно введенным разделительным конденсатором, соединен с четвертьволновой линией, другой конец которой соединен с цепочками, выполненными в

1о виде последовательно соединенных ключевого диода и контура, индуктивность которого является дополнительной обмоткой датчнка, параллельно контуру включен согла-. сующий резистор.

Кроме того, разделительный конденса15 тор через дополнительныи резистор подсоединен; к разнополярному источнику тока.

На чертеже приведена схема устройства.

Измерительная схема с регистратором 1, преобразователем и схемой управления комов мутатором 2, высокочастотным измерительным автогенератором 3 с колебательным контуром, а также обмоткой согласования 5 с разделительным конденсатором 6, резистором 7 с коммутатором 8 и источниками

819668 разнополярного тока 9 удалена от датчика (с элементами 10, 11, 12, 13, 14) на длину согласованного четвертьволнового кабеля 15.

Датчик содержит ключевые диоды 4, согласующие резисторы 10, а также магнитопровод кольцевого типа с обмоткой тороидального типа 12, входящие в соответствующие последовательные контуры Сд„1 „H C«

1 к„. Магнитопровод 13 с обмотками 11 и 12 заключен в кожух из диэлектрика и составляет чувствительную часть датчика, удаленную от других его элементов на длину погружаемой в раствор штанги.

Принцип работы устройства основан на поочередном измерении добротности сложной колебательной системы, включающей колебательный контур 4 автогенератора, элементы 5 и 6, линию связи 15, работающую в режиме короткого замыкания и настроенную в разбаланс с контурами генератора и датчика, (последние подключаются пооче-. редно с помощью коммутатора и ключевых диодов; согласующие резисторы 10, предназначенные для создания в линии режима бегущей волны для нерезонансных частот).

Поскольку при подключении к концу линии через коммутатор 8 и ключевой диод 14 колебательный контур C „Ly, с индуктивностью 1.„,, выполненной на тороидальной обмотке, перестает реагировать на электропроводимость контролируемой среды (все магнитное поле катушки замыкается по магнитопроводу), то в этом случае оказывается возможным в блоке 2 откорректировать положение нуля регистратора по некоторому электрическому нормированному значению.

При подключении к концу линии через коммутатор 8 и ключевой диод 10 колебательного контура CgzLqq с коаксиальной обмоткой восстанавливается чувствительность датчика к контролируемому раствору и производится регистрация электропроводимости.

Следовательно, периодическая корректировка регистратора по нормированному электрическому сигналу позволяет исключать влияние аддитивной погрешности на измерения. При-этом все активные элементы измерительной схемы, включая коммутатор, выносятся из зоны измерения на длину одного коаксиального кабеля, что является большим преимуществом применения устройства в промышленных условиях.

Устройство имеет относительно пониженную рабочую частоту, тем самым снижая вредный эффект дисперсии электропроводимости; имеет повышенную чувствительность на низких частотах путем использования резонансных свойств линии связи; обладает повышенной помехоустойчивостью к электромагнитным наводкам на линию связи, поскольку последняя нагружена на сопротивления, равные ее волновому; позволяет отказаться от применения стандартных растворов и связанных с ними дополнительных устройств и т.д.

>5

Формула изобретения

Устройство для контроля электропроводности, содержащее высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включен индуктивный датчик, выполненный в виде обмотки на кольцевом сердечнике, и соединительную линию, отличающееся. тем, что, с целью повышения точности измерения, индуктивный датчик через согласующую об25 мотку, соединенную с дополнительно введенным разделительным конденсатором, соединен с четвертьволновой линией связи, другой конец которой соединен с цепочками, выполненными в виде ключевого диода, соево диненного с последовательным контуром, индуктивность которого является дополнительной обмоткой датчика, паралЛельно контуру включен согласующий резистор, кроме того, разделительный конденсатор через дополнительный резистор подсоединен к разнополярному источнику тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заринский В. А. и Ермаков В. И. Высокочастотный химический анализ. М., «Нау4О ка», 1970, с. 75 — 110.

2. Информационный лист, Серия ИЛ 03—

15, № 750195, Изд-во ФИМИ, 1975, «Датчик кондуктометрический функциональный»

ДКД вЂ” 1» (прототип) .

819668

Составитель М. Кривенко

Редактор О. Филиппова Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 1257/2! Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4