Кондуктометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()940039 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.12.80 (21) 3242813/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 N 27/02

Гасударственный камитет

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 05.07.82 (53) УДК 543.257 (088.8) но делам нзааретений и аткрмтий

). -, М. М. Кирбай, А. С. Михневич и Ю. В. Р@гйикoв

1 (72) Авторы изобретения

Институт механики металлополимерных систем

АН Белорусской CCP (71) Заявитель (54) КОНДУКТОМЕ ГР

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для регистрации удельной электропроводности водных растворов кислот, щелочей и солей.

Известна конструкция кондуктометрического прибора, применяемого для измерения и регистрации удельной электропроводности электролитов, содержащая бесконтактные датчики электропроводности (1) .

Однако прибор обладает недостаточной точностью измерений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является кондуктометр, состоящий из канала для жидкостного контура, покрытого защитной облицовкой и установленного на несущей штанге измерительной схемы и регистрирующей (2).

Недостатки кондуктометра заключаются в том, что в процессе работы в канале для жидкостного контура осаждаются кристаллы электролита и примесей, содержащихся в растворе, в результате точность измерения со временем снижается.

Для восстановления требуемой точности измерения датчик необходимо извлекать из раствора электролита и смывать или скалывать образовавшиеся наросты, что связано с риском механического повреждения защитной облицовки датчика и непроизводительными затратами труда в условйях вредного воздействия среды на человека.

Резьбовое соединение защитной пластмассовой облицовки датчика с металлической несущей штангой, вследствие значительной (на порядок и выше) разницы коэффициентов термического линейного расширения металла и пластмассы, недолговечно.

Возникающие при перепадах температуры термические напряжения разрушают облицовку, электролит проникает внутрь датчика и выводит прибор из строя.

Цель изобретения — повышение стабильности и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что кондуктометр, содержащий датчик электропроводности с каналом для жидкостного контура, покрытого защитной облицовкой, измерительную и регистрирующую схемы, снабжен источником буферного электролита. который соединен трубопроводом с каналом жидкостного контура датчика.

940039

R=R>+1 г

Кроме того, с целью уменьшения расхода буферного электролита, в выходных отверстиях канала для жидкостного контура датчика установлены фильтрационные вставки.

Защитная облицовка датчика и несущей штанги выполняется за одно целое и сопрягается с несущей штангой по скользящей посадке, что позволяет устранить возможность возникновения тепловых и усадочных напряжений, обусловленных различными коэффициентами термического расширения материала облицовки и арматуры штанги.

Протекая по каналу, буферный электролит растворяет и смывает продукты кристаллизации рабочего раствора электролита и другие загрязнения, искажающие показания прибора.

На фиг. 1 дана принципиальная схема кондуктометра; на фиг. 2 — схема жидкостного контура.

Кондуктометр состоит из закрепленного посредством облицовки 1 на несущей штанге 2 датчика электропроводности 3 с каналом 4 для жидкостного контура 5. Источник

6 раствора буферного электролита сообщается с каналом 4 трубопроводом 7. Сигналы от датчика передаются по проводам 8 на измерительную 9 и регистрационную схему

l0. Защитная облицовка 1 жестко связана с крепежным фланцем ll, на котором размешена распределительная коробка 12. В выходных отверстиях канала 4 заделаны фильтрационные вставки 13.

Кондуктометр работает следующим образом.

Датчик 3, подключенный к измерительной 9 и регистрирующей 10 схемам, и к источнику 6 буферного электролита, погружается в рабочий раствор. Буферный электролит, проникая через фильтрационные вставки 13, замыкает жидкостный контур 5 и прибор начинает измерять и регистрировать удельную электропроводность рабочего раствора электролита. Удельное сопротивление жидкостного контура, является суммой двух удельных сопротивлений (фиг. 2). где R, — удельное сопротивление буферно; ного электролита, который находится в канале 4 датчика;

Рг — удельное сопротивление рабочего электролита.

Буферный электролит подбирается таким образом, чтобы его удельное сопротивление R было меньше удельного сопротивления рабочего электролита R2, т. е. R R2

Кроме того, удельное сопротивление буферного электролита постоянно, R! — — const, что позволяет, отрегулировав соответственно измерительную и регистрирующие схемы, 5

Зо длительное время с большой точностью фиксировать изменение удельнои электропроводности рабочего раствора электролита.

Буферный раствор в канале 4 находится под давлением, которое создается любым известным способом, например насосом.

Перепад давления не дает возможности рабочему электролиту проникнуть в канала 4 и, следовательно, он не может выпадать в осадок внутри канала. Кристаллы, образовывающиеся на наружной поверхности фильтрационных вставок 3, растворяются и смываются буферным раствором, который вследствие более высокого давления проникает через фильтрационные вставки в рабочий раствор.

Несущая штанга и защитная облицовка датчика сопрягаются по скользящей посадке. Такое сопряжение позволяет использовать несущую штангу как арматуру, которая воспринимает основную часть механической нагрузки на датчик, и устранять возникновения напряжений в облицовке при изменении температуры, так как проскальзывание облицовки относительно штанги позволяет компенсировать разность коэффициентов термического расширения.

Материалы, из которых изготавливаются несущая штанга и защитная облицовка датчика, подбираются исходя из реальных условий работы прибора.

Несущая штанга, которая несет основную часть механической нагрузки, изготавливается из высокомодульных материалов, таких как металлы, стеклопластики и т. п.

Защитная облицовка изготавливается из стойких к рабочему и буферному электролитам материалов, например из полиэтилена, пол ипропилена, фторопласта, стеклопластиков и т. д.

Буферный электролит выбирается таким образом, чтобы он мог растворить кристаллы рабочего электролита и имел удельное сопротивление значительно меньшее, чем сопротивление контролируемой среды. Избыточное давление, под которым находится буферный электролит, должно обеспечивать его протекание через фильтрационные вставки, изготовленные из материала, стойкого к воздействию буферного и рабочего электролитов. Таким материалом может быть пористая керамика, пластмасса, стекло и т.п.

- Предлагаемый кондуктометр может быть использован в тех производствах, где требуется либо непосредственное измерение удельной электропроводности растворов, либо величина удельной электропроводности, позволяет судить о качестве раствора или реакциях, протекающих в нем.

Повышенная стабильность точности измерения и долговечность кондуктометра в кристаллизующихся и оседающих на твердых поверхностях средах при наличии дру940039 гих твердых примесей позволяет использовать его как датчик в системах автоматизированного управления. Прибор найдет применение в химической, пищевой, фермацевтической, металлургической и других отраслях промышленности.

Формула изобретения

1. Кондуктометр, содержащий датчик электропроводности с каналом для жидкостного контура, покрытого защитной облицовкой, установленного на несущей штанге, измерительную и регистрирующую схемы, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и точности измерений, он снабжен источником буферного электролита, который соединен трубопроводом с каналом жидкостного контура датчика.

1. Кондуктометр по и. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода буферного электролита, в выходных отверстиях канала для жидкостного контура датчика установлены фильтрационные вставки.

3. Кондуктометр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, защитная облицовка сопряжена с несущей штангой по скользящей ю

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 480966, кл. G О! N 27(02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

ts № 392655, кл. G 01 N 27/02, 1971 (прототип).

940039

guz.2

Составитель А. Платова

Редактор С. Юско Техред А Бойкас Корректор Г. Ога

Заказ 4657/64 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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