Устройство для контроля жидких сред

(51) 4 27/2 ВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И.Г.Есъмана и Азербайджанский политехнический институт им. Ч.Ильдрыма (72) М.С,Касимзаде и А.А.Джафаров (53) 543.25(088.8)(56) Касимзаде МС. и др. Электроки" нетические преобразователи информации. - М.: Энергия, 1973, с. 6-9,Авторское свидетельство СССР У 828054, кл. С 01 М 27/26, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЖИДКИУ СРЕД (57) Изобретение относится к электро- аналитической химии, а именно к устройствам для контроля состава и свойств, и может использоваться как датчик степени чистоты жидкости. Целью изобретения является повышение точности контроля путем устранения влияния. электропроводности и диэлектрических свойств среды. Сущность изобретения заключается в том, что введением в корпус ЭКП дополнительных электродов, включенных с измерительными электродами в цепь, устанав-. ливается однозначное функциональное5 1 2 4 отношение между выходным напряжением во внешней цепи преобразователя и электрокинетическим потенциалом, характеризующим состав и свойства ана" лизируемой жидкости, что повышает точность контроля. Камеры корпуса 2 заполняют анализируемой жидкостью 1. Постоянное по величине внешнее пневмодавленне, создаваемое, например, электропневматическим устройством с дифференциальным выходом, воздействует поочередно на мембраны 5 камер, в результате чего анализируемая жидкость 1 совершает пульсирующее движение через перегородку 3. На измерительных электродах 4 появляется переменный потенциал протекания, амплиту- Ж да которого изменяется в зависимости от изменения состава и свойств анализируемой жидкости. Введением в корпус ЭКП двух пар дополнительных плоско- параллельных сетчатых электродов 6, 7, включенных с основными электродами 4 во внешнюю цепь, построенную на базе операционных усилителей 8, 10, работающих в режиме масштабирования, обеспечивает устранение влияния физико-химических свойств жидкости на результаты контроля. 1 ип.1422 120 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для контроля состава и свойствбинарных и псевдобииарных смесей жид 5кости, и может использоваться какдатчик для контроля степени чистотыжидкостей.Целью изобретения является повыше,ние точности контроля путем устранения влияния электропроводности и диэлектрических свойств среды.На чертеже представлена схемаустройства для контроля жидких сред.Устройство содержит заполненный 15анализируемой жидкостью 1 корпус 2,разделенный на две камеры пористойперегородкой 3 с измерительными электродами 4 расположенными с обеихсторон, мембраны 5, установленные на 20открытых концах корпуса 2, и устройство для колебания мембраны (не показано), а также две пары дополни-,тельных электродов 6 и 7 введенныев корпус 2, одна (электрод 6) из которых образует цепь обратной связинеинвертирующего операционного усилителя 8, вход которого подключен к измерительным электродам 4, а выход через детектор 9 и вторую пару дополнительных электродов 7 - к входу другого инвертирующего операционногоусилителя 10.Устройство работает следующимобразом,Камеры корпуса 2 заполняются анализируемой жидкостью 1. Постоянны повеличине внешние пневмодавления, создаваемые, например, электропневматическим устройством с дифференциальнымвыходом (не показано), воздействуютпоочередно на мембраны 5 камер, в результате которых .анализируемая жидкость 1 совершает пульсирующее движение через перегородку 3. На измерительных электродах 4 появляется переменный потенциал протекания, амплитуда которого изменяется в зависимости от изменения состава и свойств ана.анализируемой жидкости. Выходной пе 50ременный потенциал Е в условиях работы преобразователя в рабочем частотном диапазоне и движении мембран 5в пределе линейного прогиба определяется формулой 2электрокинетический потенциал;- диэлектрическая постоянная;- удельная электропроводностьЯР - динамическая вязкостьУС = - - коэффициент, характеризующийр 3состав и физико-химическиесвойства жидкости,Согласно Формуле (1) при постоянном перепаде давления ДР напряжениеЕ зависит от параметров (Я, , р, В ),связанных с составом жидкости. Дляустановления однозначной Функциональной зависимости выходного напряженияпреобразователя от- электрокинетического потенциала необходимо значительно уменьшить влияние Физикохимических параметров (Е, р, 3 ), вособенности диэлектрической постоянной Ы) и удельной. электропроводности (Л) анализируемой жидкости 1 навыходной параметр (результат анализаустройства). Эта задача решается введением в корпус устройства двух пардополнительных плоскопараллельныхсетчатых электродов б и 7, включенных с измерительными электродами 4во внешнюю цепь, построенную на базеоперационных усилителей 8 и 10, работающих в режиме масштабирования,Сопротивления столба анализируемойжидкости 1, заключенные между дополнительными электродами 6 и 7. пар взависимости от их конструктивных размеров, т.е. площади поверхности плоских электродов и расстояния между ними, а также вида электрического сигнала (постоянный или переменный),подводимого к этим электродам, могутобладать практически емкостным илиактивным характером. В данном случаеэквивалентным параметром пары электродов 6 с жидкостью 1, соединенныхв качестве емкостного элемента в цепиобратной связи операционного усилителя 8, является емкость величиной С,которую можно достигнуть в условияхэффективного выбора частоты переменного напряжения Е, приложенного квходу операционного усилителя 8, иконструктивных параметров пары электродов б, Е 5 дР Е = - -- = 0 08 ЛРС 4:рЛ ф 9 где Д Р - перепад давления;При этом коэффициент передачи дперационного усилителя 8 определяется выражением(СС ). (2)Отсюда находим напряжение 13, навыходе операционного усилителя 8 сучетом формулы (1) Из (5) следует, что выходной сигнал Ба, ЭКП не зависит от изменения электропроводности жидкости. Формула изобретения 40 45К 1 К 2 КДЛа КПККЛлаьх 2 1 2 Ъ 1 л(5) Составитель Е.АнисимовТехред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк Редактор И.Иулла Заказ 4423/43 Тир.аж 847 ПопписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам. изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Со Е Со ДдР С И 4 Р 6Е 8 ф 1 4кй (3) 10хЛгде Б, Й - соответственно непроницаемая площадь поверхностиодного плоского электродаи расстояние между электродами пары 6;К - постоянный коэффициент,С - емкость конденсатора внешоней цепи.Как видно из выражения (3) с оп ределенной точностью исключено влияние изменения диэлектрической постояннойжидкости на параметр П на выходе операционного усилителя 8.Переменное напряжение Б после де тектирования, т,е. преобразования в постоянное напряжение П , поступает1через пары электродов 7 на вход операционного усилителя 10.На постоянном токе пара электродов 30 7 с жидкостью 1 проявляет "чисто" активное сопротивление и поэтому сопротивление К 7, участка жидкости, ограниченного плоскопараллельными электродами, зависит от удельной электропроводностижидкости.Коэффициент передачи операционного усилителя 10 выражается соотношением ПаихВв 1 Ко КБА108(4) откуда с учетом выражения (3) определяем соотношение для выходного напряжения Б а,во внешней цепи где К - коэффициент преобразования3(выпрямпения) детектора;ККК К з - постоянный коэффициент,Ко - сопротивление цепи обратнойсвязи усилителя 1 О;Й - сопротивление анализируемойЬжидкости. Устройство можно использовать для исследования структурных характеристик преобразующих каниллярно-пористых тел и двойного электрического слоя твердожидких систем путем измерения -потенциала, а также как индикатор для контроля "чистоты" жидкостей.Устройство позволяет повысить точ." ность контроля жидких сред. Устройство для .контроля жидких сред, содержащее заполненный анализируемой средой корпус, разделенный на две камеры пористой перегородкой с измерительными электродами располо" женными с обеих сторон, мембраны, установленные .на открытых концах корпуса, и устройство для возбуждения колебания мембран, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем устранепия влияния электропроводности и диэлектрических свойств среды, в корпус введены две пары дополнительных плоскопараллельных электродов, одна изскоторых образует цепь обратной связи операционного усилителя, вход которого подключен К измерительным электродам, а выход через детектор и вторую пару дополнительных плоскопараллельных электродов подключен к входу другого операционного усилителя.