Кондуктомер

СО 93 СО 80 а х аЗ 01 Б 27/023 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДГПЛЬСТВУ(56) 1. Орновский П.Н., Скрипник Ю.АИзмерительные приборы периодического сравнения. М "Энергия", 1975,с. 74.2. Авторское свидетельство СССРУ 824004, кл. С 01 И 27/02, 978(прототип),(54) (57) КОНДУКТОИЕТР содеркащийпоследовательно соединенные генератор, датчик, компрессор, детектори измерительный преобразователь,о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью повыаения чувствительностии точности измерения в юирокомдна, в него введены вычитающееустройство и делитель напряжения,сигнальный вход которого соединенс дополнительными выходом генератбра,управляющий вход - с управлявю 1 имвыходом измерительного преобразователя, а выход - с одним иэ входоввычитающего устройства, другой входкоторого соединен с выходом датчика, а выход - с входом компрессора.1124211 1Изобретение относится к устройствам для исследований физико-химических свойств жидкостей и можетбыть использовано для автоматического измерения электропроводностижидкости в промьддленных условиях,Известен кондуктометр, содержащийдатчик, коммутатор, интегратор,компаратор и цифровой прибор1 3.Недостаток устройства заключаетсяв использовании принципа прямогопреобразования, а не уравновешивания, что не позволяет получать высокую точность измерения электропроводности, 5Наиболее близок к предлагаемомупо технической сущности кондуктометрпериодического сравнения, содержащийгенератор, двухканальный датчик сканалами преобразования электропроводности анализируемой жидкости и меры электропроводности в выходнойсигнал, компрессор, детектор-ограничитель и измерительный преобразователь. Выходной сигнал датчика, несущий информацию об электропроводности ч представляющий собой модулированное по амплитуде напряжение переменного тока несущей частоты согибающей в виде переменного напряже 30ния типа меандр, поступает на входкомпрессора, который приводит этонапряжеьие к нормированной амплитуде, ,удобной для дальнейших преобразований 2 1.Недостатками известного кондуктометра являются низкие чувствительность и точность измерения проводимости в широком диапазоне. Этообъясняется тем, что компрессор,приводя выходной сигнал датчика кнормированной амплитуде, имеет большой коэффициент усиления, когдасреднее значение амплитуды сигналаимеет низкий уровень, и малый коэффициент усиления, когда среднеезначение амплитуды сигнала имеетвысокий уровень. Поскольку полезнуюинформацию несет только огибающаямодулированного напряжения переменного тока несущей частоты, то изменение коэффициента усиления компрессора практически не зависит от амплитуды этой огибающей при высокомуровне сигнала и даже имеет тенденцию ее уменьшать. 55Пель изобретения - повышениечувствительности и точности измерения проводимости,2Указанная цель достигается тем, что в кондуктометр, содержащий генератор, датчик, компрессор,детектор и измерительный преобразователь дополнительно введены вычитающее устройство и делитель напряжения, сигнальный вход которого соединен с дополнительным выходом генератора, управляющий вход - с управляющим выходом измерительного преобразователя, а выход - с одним из входов вычитающего устройства, другой вход которого соединен с выходом датчика, а выход - с входом компрессора. На чертеже изображен кондуктометр,Кондуктометр содержит генератор 1, питающий датчик 2 с каналами измерительным и сравнения и делитель 3 напряжения через фазовращатель 4. Выходы датчика 2 и делителя 3 соединены с входами вычитающего устройства 5, связанного с последовательно соединенными компрессором 6, детектором 7 и измерительным преобразователем 8, управляющий выход которого соединен с управляющими входами датчика 2 и делителя 3. Кроме этого, управляющий сигнал, который используется в генераторе 1 для осуществления поочередного питания каналов датчика 2, через отдельную линию связи подается в измерительный преобразователь 8 с целью автоматического формирования полярности управляющего сигнала измерительнсго преобразователя, используемого для изменения величины меры электропровод-,кости в датчике 2 и коэффициентаделения делителя 3.Кондуктометр работает следующимобразом. Напряжение переменного тока несущей частоты с коммутируемых выходовгенератора 1 поочередно поступаетна один из каналов датчика 2 с периодом коммутации Т, при этом ванализируемой жидкости и мереэлектропроводности периодическипротекают токи, пропорциональные ихпроводимости, а на общей нагрузке,например входном сопротивлении К 5вычитающего устройства, возникает напряжение(3) к(к - )Т2 2 1 приК=2 п 2 . 20 причем К - порядковый номер полупеТ риода - , в течении которого ток про" текает по одному каналу датчика 2; п - последовательность положительных25 чисел из натурального ряда.Это напряжение подается на один вход вычитающего устройства 5. На другой вход вычитающего. устройства подается напряжение с выхода делите- ЗР ля 3 напряжения О; К К, (4) где О - выходное напряжение генератора 1 с дополнительно-,го выхода,К 4. - коэффициент преобразованияФазовращателя 4,К - коэффициент деления делитеРля 3 напряжения.Фазу напряжения Й, подбираютравной Фазе напряжения О, с помощьюФазовращателя 4. На выходе вычитающего устройства действует раэностное 45напряжение Ф5 2 Э (5)Амплитуду напряжения Й, делитель3 напряжения, управляемый сигналом 50 211 4измерительного преобразователя 8, поддерживает приблизительно равной или немного меньшей амплитуды сосВтавляющей напряжения 0 соответствующей проводимости канала меры 0 =ОК С 1 К - й 5,поэтому на вход компрессора 6 поступает напряжение Й с глубиной модуляции, близкой к 1007, ч компрессор, нормнруя напряжение 0 , обеспечивает максимальную. чувствительность кондуктометра при равенстве сигналов от измерительного канала и канала сравнения датчика 2 в широком диапазоне измерения проводимости, что является одним из основных условий достижения высокой точности.Таким образом, повышение чурствительности и точности кондуктометра в широком диапазоне измерения проводимости достигается тем, что при изменении сигнала с датчика в широких пределах, вычитающее устройство вместе с Фазовращателем и делителем напРяжения обеспечивают стопроцентную или близкую к стопроцентной модуляцию этого сигнала, что приводит к достижению максимальной чувствительности кондуктометра при равенстве составляющих сигнала от датчика и позволяет равномерно распределить усиление измерительного канала. Это одновременно снижает возможносгь возникновения автоколебаний от большого коэффициента усиления измерительного преобразователя, который необходим в известном кондуктометре.Применение изобретения в промыиленном кондуктометре позволяет повысить чувствительность и точность прибора и вместе с тем точность поддержания параметров различных технологических процессов. Повышение точности измерения расширяет область применения промышленного кондуктометра, в частности, в системах многопараметрического анализа производства химических волокон, галургии и др.