Дифференциальный мутномер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1516 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ кий,Немировск 98СР к измери чено для днороднеществ11 утноме ааей ГОСУААРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТ(71) Винницкий политехниче институт(57) Изобретение относитсятельной технике и предназнисследований оптических некидких и газообразныхоэлектрическим методом.(51) 4 С 01 И 21/53, 21/85 мо:кет применяться на предприятияхмашиностроения, нефтехимическойпромышленности, перерабатывающейпромышленности и др. Цель изобретения - увеличение точности измерений.В устройство введены распределительный клапан 1, вторая камера 3, третий 9 и четвертый 10 фотопреобразователи. Входы распределительногоклапана 1 являются входами устройства, а выхоцы клапана 1 соединенысоответственно с входами камер 2 и3. Фотопреобразователи 7 - 1 О соединены по схеме моста, к питающей диагонали которого подключены источникпитания и вход первого усилителя 11,а к измерительной диагонали - входвторого усилителя 2. 1 ил.25 3 1516913Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования оптических неоднородностей жидких и газообразных веществ5 фотоэлектрическим методой.Цель изобретения - увеличение точности измерений мутности.На чертеже представлена схема дифференциального мутномера. 10Мутномер содержит распределительный клапан 1, гидродинамически соединенный с первой 2 и второй 3 камерами, источник 4 света, оптические окна 5, вычислительный блок 6, первый 7, 15 второй 8, третий 9 и четвертый 10 фотопреобразователи, усилитель 111 опорного канала, усилитель 12 измерительного канала и индикатор 13. Входы распределительного клапана 1 являют ся входами устройства, а выходы клапана соединены соответственно с входами камер 2 и 3. фотопреобразователи 7 - 10 соединены по мостовой схеме. К входу питающей диагонали моста подключен источник питания (не показан). Выход питающей диагонали моста подключен к входу усилителя 11 опорного канала, выход которого соединен с источником 4 света, Иэмерительная диагональ моста подключена к первому и второму входам усилителя 12, на выходе которого включен индикатор 13.Распределительный клапан 1 может 35 иметь несколько положений (например, первое" пвтороев и птретье показанные на чертеже) и выполняется в виде стандартного гидрораспредели- телн, фотопреобразователи 7 - 10 40 могут выполняться в виде фоторезистбров илн фототранзисторов. Усилители 11 и 12 могут быть выполнены на стандартных интегральных усилителях. В качестве индикатора 13 может ис пользоваться любой стандартный анало" говый или цифровой мипливольтметр.Мутномер работает следующим образом.В исходном положении распредели тельный клапан 1 (распределитель потоков) находится в первом состоянии и два сравниваемых потока жидкостей (или газов) поступают в камеры 2 и 3 соответственно, Свет от источника 55пройдя исследуемые потоки жидкости (гаа), через оптические окна 5 постунне на фотопреобразователи 7 10. Электрические сопротивления котоРых К , Ка, К э и К, зависят от степе - ни освещенности фотопреобразователей 7 - 10 соответственно, Усилитель 11 может быть выполнен, например, в виде усилителя тока с малым входным сопротивлением и источником смещения (не показан), Усипитель 11 функциони рует таким образом, что за счет изменения выходного сигнала, питающего источник 4 света, поддерживает постоянным выходной ток в питающей диагонали моста, Этим обеспечивается независимость освещенности фотопреобразователей 7 - 10 от значений оптической плотности исследуемой среды.Отношение интенсивностей освещен-, ности преобразователей, расположенных соответственно под углами / и /3, к направлению освещения, зависит от концентрации С взвешенных частиц, рассеивающих свет, например, в камере 2. Аналогично зависит отношение интенсивностей освещенности фотопреобразователей от концентрации частиц в камере 3.Значения проводимостей фотопреобразователей 7 - 10, включенных в плечи моста, зависят от интенсивностей их освещенности, Напряжение на измерительной диагонали моста, т.е. на входе усилителя 12, пропорционально разности отношений проводимостей соответствующих фотопреобразователей 7 - 1 О и, следовательно, является мерой разности концентраций.Принципиальным отличием данной мостовой схемы является включение ее питающей диагонали в цепь обратной связи, Постоянство тока, протекаю" щего через питающую диагональ, поддерживается не за счет регулирования напряжения, а за счет одновременной регулировки сопротивлений во всех плечах моста при постоянстве питающего напряжения. При этом независимо от характеристик исследуемой среды и источника света поддерживается неизменным суммарное сопротивление питающей диагонали моста.При высокоомном входе усилителя 12 напряжение Б на выходе измерительной диагонали моста определяется соотношением Ка/К 7 - К о /К е11 йКЬ/К 7) (1 К 10 / 9)где Б - напряжение питания,ет стабилизацию чувствительности нуменьшает погрешности измерений. Формула н з о б р е т е н и яДифференциальный мутномер, содерж.- щий источник света, оптически связавный через камеру с первым и вторым фотопреобразователями, установленными под различными углами к оптической осн источника света, первЫЙ фотопреобразователь соединен с усилителем измерительного канала, соединенным с индикатором, второй фотопреобразователь соединен с усилителем опорного канала, соединенным с источником света, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений мутномер дополнительно содержит распределительный клапан с двумя входами и выходами, третий и четвертый фото- преобразователи, вычислительный блок, источник питания и вторую камеру, при этом источник света оптически связан с третьим и четвертым фотопреобразователями через вторую камеру, третий и четвертый фотопреобразователи установлены по отношению к оптической оси источника под теми же углами, чтопервый и второй фотопреобраэователисоответственно, выходы распределительного клапана гидродинамически соединены с входами первой и второй камер,первый, второй, четвертый и третийфотопреобраэователи последовательносоединены между собой в замкнутуюцепь, общий выход первого и второгофотопреобразователей соединен с первым входом усилителя измерительногоканала, общий выход третьего и четвертого фотопреобразователей и соединенс вторым входом усилителя измерительного канала, общий выход второго и четвертого преобразователей соединен сусилителем опорного канал, источникпитания соединен с общим выходом первого н третьего фотопреобраэователей,вычислительный блок соединен с управляющим входом распределительного клапана и с выходом усилителя измеритель -ного канала, а выход вычислительногоблока соединен с балансировочнымвходом усилителя измерительногоканала,В процессе работы в результате нестабильности характеристик фотопреобраэователей 7 - 10 возможно изменение показаний индикатора 13. Контроль правильности показаний и регулировку устройства можно осуществить, переключая с помощью блока 6 направления потоков установкой распределительного клапана 1 во второе положение. Таким образом, мостовая схема включения фотопреобразователей обеспечива 5 1516913Напряжение П зависит ие от аб"солютных значений сопротивлвний, а отих отношений, что делает результатизмерений независимым от характеристик источника света и оптическойплотности среды,Обратная связь по току, поддерживая неизменной суммарное сопротивлениепитающей диагонали моста, обеспечивает стабилизацию его чувствительностии уменьшает погрешности, вызванныенелинейностью характеристик фотопреобраэователей.В результате нестабильности чувствительностей фотопреобразователей7 - 10 возможно возникновение по"грешностей. Если отношение соответствующих чувстЪительностей изменилось,то при переключении распределителя 1из первого во второе положение изменяется не только полярность, но ипоявляется разница в абсолютных значениях показаний прибора. При этомвычислительный блок 6 оеуществляет 25регулировку и добивается равенстваабсолютных значений показаний приборапри смене камер, не прерывая технологического процесса. Регулировки носятитерационный характер и повторяются 30при нескольких переключениях распределителя.Установка нулевых показаний прибора может осуществляться, например,при переключении распределительногоклапана 1 в третье положение. В этомслучае по обеим камерам протекаетодин и тот же поток жидкости (газа)и с помощью регулирующих элементовусилителя 12 осуществляется балансировка.