Устройство для измерения концентрации растворов электролитов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-производственное объединение Союзцветметавтоматика, Московский институт химического машиностроения и Новомосковский филиал Московского химико-технологического института(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения концентрации электролитов. Целью изобретения является повышение точности и чувствительности измерений концентрации электролитов за счет регулирования температуры в зоне контроля. Изменение температуры проводят для обеспечения заданной скорости распространения ультразвуковых волн в зоне контроля. Концентрацию электролита определяют по изменению температуры датчиком, размещенным в контролируемой среде. 1 ил.Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к устройствам для определения концентрацииэлектролитов по скорости распространенияакустических волн, и может быть использовано в цветной металлургии, химическойи пищевой промышленности.Цель изобретения - повышение точностии чувствительности за счет регулированиятемпературы в зоне контроля,На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения концентрации растворов электролитов.Устройство для измерения концентрациирастворов электролитов содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий акустическийпреобразователь 2 и приемный акустическийпреобразователь 3, размещенные с противоположных сторон емкости 4 с контролируемой средой, и усилитель-формирователь 5,последовательно соединенные триггер 6, вход,1 установки единицы которого через схему 7задержки соединен с выходом генератора 1зондирующих импульсов, а вход установкинуля соединен с выходом усилителя-формирователя 5, и преобразователь 8 время - на, пряжение, к выходу которого подключен блок9 для регулирования температуры контролируемой среды, последовательно соединенныедатчик 10 температуры, измерительный преобразователь 11, выходной каскад 12 и регистратор 13.Устройство работает следующим образом.Стабильные по частоте сигналы генератора 1 зондирующих импульсов поступаютна излучающий акустический преобразователь 2 и через схему 7 задержки на входустановки единицы триггера 6; открывая его.Время задержки выбирается несколько меньшим минимально возможного времени распространения акустических волн между излучающим 2 и приемным 3 акустическимипреобразователями. Акустические волны,прошедшие через контролируемую среду, поступают на приемный акустический преобразователь 3 и преобразуются в электрические сигналы, которые усиливаются, формируются и поступают на вход установки нуля триггера 6, закрывая его. Длительностьимпульсов триггера 6 пропорциональна времени распространения акустических волн вконтролируемой жидкости. Последовательность импульсов триггера 6 преобразователем 8 время - напряжение преобразуется ваналоговый сигнал, который служит для управления блоком 9 регулирования температуры. Температура контролируемой среды регулируется таким образом, чтобы поддержать скорость распространения акустическихволн в анализируемой жидкости неизменной,равной некоторому, наперед заданному значению скорости ультразвука. Как правило,скорость ультразвука падает с увеличениемтемпературы растворов. Следовательно, приувеличении длительности импульсов триггера 6 температуру контролируемой среды надо уменьшить. В этом случае концентрацию электролита определяют следующим образом.Зависимость скорости ультразвука от концентрации и температуры контролируемого раствора в общем случае имеет вид Т=Е(с),(2) 20где Т - температура контролируемой жидкости, при которой была получена Уз.Подставляем в выражение (2) максимальное и минимальное значения концентраций с. Очевидно, чтоТкр ( Т, Тки п,25(3)где Т.р - температура кристаллизации раствора;Т- - температура кипения раствора.Если неравенство (3) не выполняется,30 то необходимо, соответственно, изменитьзначение ГзВ зависимости от реальной температурыконтролируемой жидкости и выбраннойблок 9 регулирования температуры Я можетиметь различные исполнения. В простейшем35 случае, когда Уз выбрана таким образом,что Т в любом случае больше реальнойтемпературы жидкости, блок 9 регулирования температуры представляет собой электронагреватель, напряжение на котором изменяется в зависимости от длительности импульса триггера.Таким образом, зная температуру жидкости, при которой была получена заданная скорость ультразвука, из выражения(2) можно определить концентрацию элек 45 тролита. Температура Т раствора электролита воспринимается датчиком0 температурыи преобразуется в соответствующий электрический сигнал измерительным преобразователем 11 и затем в стандартный аналоговый или цифровой сигнал выходным каска 50 дом 12. Регистратор 13 может быть отградуирован в градусах цельсия или непосредственно в единицах измерения концентрацииэлектролита. Формула изобретения 55 Устройство для измерения концентрации растворов электролитов, содержащее последовательно соединенные генератор зондиУ=(с, 1), (1) 10где Ь - скорость распространения акустических волн;С - концентрация электролита;- температура электролита.Задаемся некоторым значением скорости 15 ультразвука Рз и подставляем его в формулу (1-), Решая полученное уравнение относительно температуры, получаем1411656 ь И. Ардашеваерес Корректор В.ПодписноеР по дедам и н)орет шп 1 и оушскаи пао., д. 4 5ятис, г. Ужго 1 п)д, д. 11 рос СоставитедТехред И. ВТираж 847го комитета СССква, Ж - 35, Рафическое предпр Ги Редактор А. ВоровичЗаказ 3648/40ВНИИПИ Государственн13035, МоПроизводственно-полигр рыт нан 3рующих импульсов, излучающий и приемный акустические преобразователи, размещенные с противоположных сторон емкости с контролируемой средой, и усилитель-формирователь, последовательно соединенные триггер и преобразователь время - напряжение, схему задержки, включенную между выходом генератора зондирующих импульсов и входом установки единицы триггера, вход установки нуля которого соединен с выходом усилителя-формирователя, последовательно соединенные датчик температуры, предназначенный для взаимодействия с контролируемой средой, измерительный преобразователь, выходной каскад и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, оно снабжено блоком регулирования температуры контролируемой среды, подключенным к выходу преобразователя время - напряжение.