Устройство для автоматического контроля концентрации электролитов

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 15 10 7 М. Кл,С 01 827/0401% 19/00 Государственный комитет Совета Инннстров СССР оо делам нэооретеннй н открытнй. Стально В, Кулаков, Ю, И, БеляевРязанский л,2) Авторы изобретени ковский институт химического машиностроения) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ Изобретение относ я к контрольноизмерительной технике.Известны устройства контроля концерации электролитов, содержащие автомаческую измерительную схему электропрводности и устройство температурной кпенсации, исключающее влияние темперары на точность измерения. Эти устройств основном используются для контроляцентрации растворов, температура котороизменяется в узких пределах (5-10 С) т и( о) р: - отус .о- коэффицэлектроп где: а,Ь вис им ост нты ормы кривой заоных 10 оводности от темпе урьц тура раствора;ратура раствора;ка измерения Извест центрации вых элеме но устройство для измерения конрастворов, включающее два мостонта для измерения приращенияводности и приращения-темперавора, блок управления и нагреваора, При соответствующем вклюерительных мостов устройствоет измерение температурногота электропроводности, по велиого и судят о концентрации растни- иьшетком этого устройства являетсяочности измерения при нелиней- р электр опр о туры раст тель раств чении изм обеспечива коэффициен чине котор вора1,Недост снижение ной или экстремальной зависимости электропроводности от температуры.Относительная погрешность измерения с помощью известного устройства- текущая темпера- начальная темпеоЬ - абсолютная ошибэлектр опр оводности.Из выражения (1) видно, что как при увеличении, так и при уменьшении температурного интервала нагрева раствора погрешность увеличивается,При увеличении интервала нагрева воз кает ошибка измерения за счет кусочно-л нейной аппроксимации зависимости электропроводности от температуры, а при умен нии этого интервала появляется погрешность измерения малых приращений температуры.Бель изобретения - повышение точностиизмерения концентрации электролитов, длякоторых зависимость электропроводности оттемпературы нелинейна,Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее помещаемые вэлектролит датчик электропроводности, датччк температуры и нагреватель, соединенныесоответственчо с мостовым элементом измерения электропроводности, с мостовым эле Оментом измерения температуры, с одним извходов блока управления, причем другой.вход блока управления связан с мостовымэлементом измерения температуры, введеныдифференциатор, множительное устройство, динтегратор и блок памяти, причем вход множительного устройства соединен с выходоммостового элемента измерения электропроводности, второй вход через дифференциатор -с выходом мостового элемента измерениятемпературы, а выход через интегратор -со входом блока памяти, причем другиевходы интегратора и блока памяти соединены с блоком управления.Для такого устройства относительная 2 бпогрешностьа 1-.о)ф 2 ОЬс Ио +(ф о)а: + д, (2)где; 8 - относительная погрешностьпреобразования сигналов для введенныхэлементов,С увеличением интервала нагрева раствора ( 1 - т о ) первая часть выражения ( 2)стремится к нулю, и, таким образом, при35достаточно большом интервале нагрева относительная погрешность не зависит от нелинейности зависимости электропроводностиот температуры.На чертеже представлена блок-схемаустройства для автоматического контроля40концентрации электролитов,Устройство содержит измерительнуюячейку 1 с датчиком электропроводности 2,датчиком температуры 3 и нагревателемраствора 4, автоматический мостовой элемент 5 измерения электропроводпости, автоматический мостовой элемент 6 измерения температуры, блок управления 7, дифферециатор 8, интегратор 9, множительноеустройство 10 и блок памяти 11,В процессе измерения сигналы с датчиков 2 и 3 поступают соответственно наэлементы 5 и 6, Сигналы приращения электропроводности с элемента 5 поступают на55множительное устройство 10, а сигналы при-.ращения температуры с элемента 6 - надифференциатор 8,сигнал с которого такжепоступает на множительное устройство 10.Сигнал с множительного устройства 1060подается через интегратор 9 в блок памя 4ти 11, По достижении начальной гемпературы нагрева блок управления 7 по сигналу с элемента 6 включает нагревательраствора 4 и вырабатывает командный сигнал, по которому включается интегратор 9,После нагрева раствора до конечной температуры блок управления 7 вырабатываетсигнал, по которому в ячейке памяти запоминается текущее значение выходного сигнала интегратора, отключает нагреватель 4и сбрасывает выходной сигнал интегратора9, Выходной сигнал ячейки памяти пропорционален измеряемой концентрации раствора,Таким образом, предлагаемое устройствоизмеряет интегральное значение произведения электропроводности на скорость изменения температуры, по величине которогои судят о концентрации раствора.Лабораторные испытания предлагаемогоустоойства при измерении концентрации водных раствооов сернокислого натрия в диапаозоне температур от 60 до 85 С показали,что точность измерения в 2,5 раза выше посравнению с известным устройством.формула изобретенияУстройство для автоматического контроля концентрации электролитов, содержащее помещенные в электролит датчик электропроводности, датчик температуры и нагреватель, соединенные соответственно с мостовым элементом измерения электропровод- ности, с мостовым элементом измерения температуры, с одним из входов блока управления, причем другой вход блока управления связан с мостовым элементом измерения температуры, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения контроля, в него введены дифференциатор, множительное устройство, интегратор и блок памяти, причем первый вход множительного устройства соединен с выходом мостового элемента измерения электропроводности, второй вход через дифференциатор - с выходом мостового элемента измерения температуры, а выход через интегратор - со входом блока памяти, причем другие входы интегратора и блока памяти соединены с блоком управления.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1, Тезисы докладов Всесоюзного научного технического семинара "Новейшие методы и приборы определения состава вещества в химическойпромышленности", Северодонецк 13-15 июня 1972, с. 79.571740 каз 3023 БНИИПИ 30 Тираж 1101 Государственного комите по делам изобретений 13035, Москва, Ж 35 Р