Устройство для измерения концентрации

(6) Дополнительное к авт. свил.ву- (22) Заявлено 08.01.76(21) 2310430/26- с присоединением заявкиЯМ, Кл.6 01 И 27/О Геаударетееекый еаиетат Сеаатв Мектроа СССР в делам ааебретееЮ я фткрмткк(23) Приоритет(43) Опубликовано 05.10.773 юллетеиь37 (53) У (4) Дата опубликования описания 27.10,77 43,257 88. 8)72) Авторы изобретен И,ца в вягин Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИ 1 высокой точности из мерения иЗ-за влияния игнал дестабилизирующих физико-химических пара 1 х растворовия является повышение на измерительный с факторов изменений метров аналиэируемьЦелью изобретен точности измерения. Изобретение относится к области фиэикохимического исследования растворов электролитов и может быть применено для измере.ния концентрации растворов в химической,пищевой медицинской промышленности, втеплоэнергетике.Известно устройство для измерения концентрации, содержащее кондуктометрическийпреобразователь с двумя токовыми и двумяизмерительными электродами, включеннымипоследовательно с переменным резисторомна вход измерительного прибора 1.Недостатком устройства являются погрешности измерения, обусловленные влияниемиа величину измеряемого сигнала разностипотенциалов измерительных электродов, температуры,Известно также устройство, содержашеепостоянный магнит между полюсами которогов корпусе расположен кондуктометрический щОпреобразователь с токовыми и измерительными электродами, измерительные электродыподключены к усилителю измерительногоприбора 2,Однако такое устройство не обеспечиваетПоставленная цель достигается тем, что в устройство введен реверсивный двигатель, отсчетный механизм между полюсами мат- нита введен преобразователь Холла, измерительные электроды котор ого соединены поспедовательно с измерительными электродами кондуктометрического преобразователя, выход измерительного прибора соединен с ревеу сивным двигателем, кинематически соединенным с отсчетным механизмом и корпусом преобразователя.Предлагаемое устройство представлено на чертеже.Оно состоит из постоянного магнита 1, опоры 2 иэ неэлектропроводяшего и немапнитного материала с подшипниками 3, корпуса 4 кондуктометрического преобразователя с устройствами ввода и вывода 5, токовых электродов 6, 7 и измерительныхэлектродов 8, 9, преобразователя Холла10 с токовыми электродами 11, 12 эпектронного усилителя 1 5, реверсивного двигателя1 6, редуктора 1 7 и отсчетного механизма 1 8,Устройство работает спедуюшим образом,Под действием переменного напряжения,приложенного к токовым эпектродам 6, 7кондуктометрического преобразователя иэлектродам 11, 12 преобразователя Холла10, ток в цепи кондуктометрического преобразоватепя и преобразователя Холла определяется сопротивлением раствора в корпусе4, а следовательно величиной концентрацииэпектропитов, подвижностью ионов эпектропитов в растворе и параметрами токоВых эпектродов преобразоватепя,При прохождении переменного тока черезпреобразователь Холла, который расположенв магнитном ноле, на его измерительныхэлектродах 13, 14 возникает ЭДС, пропорционапьная величинам переменного тока вцепи и магнитной индукции магнитного поляпбстоянного магнита 1, Под действием этогоже магнитного поля, при прохождении переменного тока через раствор в корпусе 4 кондуктометрического преобразователя, за счет подвижности ионов раствора в магнитном поле на измерительных электродах 8, 9 кондуктометрического преобразователя создаетсяЭДС, пропорционапьная подвижности ионов эпектропита в растворе, индукцяи магнитного поля и зависяцая от положения измеритепьных электродов 8, 9 кондуктометрического преобразоватепя относитепь- Зб но эквипотенциапьной линии магнитного поля постоянного магнита 1. Разность ЭДС измерительных электродов 8, 9 кондуктометрического преобразователя и 13, 14 преобразоватепя Холла 10 подается на вход эпек- ло тронного усипитепя 15, который усиливает разностный сигнал и управпяет реверсивным двигателем 16, кинематически соединенным с отсчетным механизмом 18 и корпусом 4 кондуктометрического преобразоватепя через 45 редуктор 17. При наличии разности ЭДСна входе электронного усилителя 1 5, реверсивный двигатель 16 через редуктор 17 изменяет положение корпуса 4 кондуктометричес кого преобразоватепя относительно полюсов постоянного магнита 1 до тех пор, пока разностный сигыап на входе эпектроцного усилителя 15 не будет равен нулю, При этом будет изменяться положение измерительных эпектродов 8, 9 кондуктометричес кого преобразователя относитепьно эквипотенциапьной линии магнитного поля до лломентаравенства ЭДС на измерительных электродах 8, 9 иЭДС на измерительных эпектродах 13, 14 преобразователя Холла 10, 6 О В момент равенства ЭДС измерительных эпгктродов 8, 9 кондуктометрического преобразоватепя и ЭДС измерительных электродов13, 14 преобразователя Хоппа 10 при соответствуюшем положении корпуса 4 кондуктометрического преобразоватепя а следомтельно и отсчетного механизкла 1 8, показа:ния устройства пропорциональны только концентрации раствора эпектропитов, При атомна результаты измерения величины концентрации не влияют изменения температурыанапизируемого раствора, природа растворитепя и растворенного эпектропита, посколькуот изменений этих параметров изменится вепичина подвижности ионов в растворе, позначениям которой в преи:.:гпг ом устройстве осуцествпяется коррекция измеряемойвеличины тока в цепи кондуктометрическогопреобразователя,При изкленении вепичины о 1;центрациианапизируеклого раствора изменяется сопротивпение раствора в копдуктометри: ескомпреобразователе, то вызывает здлеениетока в цепи последовательна включенныхтоковых электродов 6, 7 и 11 12 ч приводит к изменению ЭДСа измеритепьныхэлектродах 13, 14 преобразоватепя Холла10, а отсутствие изменения вепичинь подвижности ионов обуславливает неизменностьЭДС на измерительных эпектродах 8 9 кондуктометрического преобразователя, поэтомупоявляется разностный сигнал на входе эпектронного усипитепя 15, который при помощи реверсивного двигатепя 16 через редуктор 17 изменит поожеле корпуса 4 кондуктометрического преобразователя и положение измерительных электродов 8, 9 отнсьсительно эквпотенциапьной пили магнитного поля до момента равенства ЭДС па алектродах 8, 9 и ЭДС на измерительных электродах 13, 14 преобразоватз 1 я Холла,Устройство позволит поп тть всокукточность измерения концен-,рации растворовпри широких диапазонах зсрелил ампературы ана 1 изируелых:1;.,с 1-оров,Ф о р м у и а и з о б, е . о и и яУстройство дпя зклгрг;ля ло 1 г 1;рзи эпе к тро пи то в, со де ржаш ее и ос т о ян ны й м а гнит, между поносами которого в корпусе распопожен кондуктомотрческий преобразователь с токовыми и измгритепьными зе.: -тродами, подкплоченымл к усипитепо измг-:. ритгпьного прибора, о т и и ч а 1 о ш е е . - ., с я тем что с цепьо СВЬ;зия точнос"иизклгрени 1 в него вводе; реверслв 1:йл двигатель Отсчет 1 Й мех:из. мж 11 у по 1 оса-щ ми магнита вг.е преобразовате 1 ь ХО/па,дела 03 М Г)окна) /Ь ииил (Ц(1 1(отецт, и, Ужго 1 ил, ул. 1 юектная, 4 измерительные электроды которого соединены последовательно с измерительными электродами кондуктометрического преобразователя, выход измерительного прибора соединен с реверсивным двигателем, кинематически соединенным с отсчетным механизмом и корпусом преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Лопатин Б. А, Теоретические основы электрохимических методов анализа, М., (.975, с. 133.2, Авторское свидетельство % 266398, кл. Н 03 К 7/06, 1970. О Подписноемитета (.,овета Министреизобретений и Открытийшская наб д, 4/5