Датчик электропроводности жидкости

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоциалистическиеРеспублик и 734547,257 5, (088,8) Дата опубликования описания 19.05.80 А. Т. Гопко, Е. Н. Воскресенская, В. Г. Прощенко,Е. Н. Рубцова и А. 3. Хлыстов(72) Авторы изобретения Морской гидрофизический институт АН Украинской ССР(54) ДАТЧИК ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ овани а граниповьтшепроводнЖИДКОЙморской электр раздел ажен предп одности, ви ид сверху,Изобретение относится к области измеритепьной техники и может быть испопьзовано дпя измерения эпектропроводностиповерхностного слоя жидкости, напримерморской воды, на границе раздела океанатмосфер а.Известны устройства, предназначенныедпя измерения эпектропроводности морской воды, в которых используются четырехэлектродные ячейки Ц,Из известных датчиков наиболее близким по технической сущности к предпагаемому изобретению является датчик, эпектпроводности, содержащий иэмеритепьныеи токовые электроды, впаянные в стенкикорпуса 2.Недостатком известного датчика является то, что его нельзя применять дпяшироких пределов измерения по проводимости, так как гаэ, выдепяющийся на токовых электродах, приводит к флуктуациямтока при увеличения концентрации среды,а также отсутствие термокомпенсации,что вносит значительные погрешности в измерения, Кроме того, испопьэ еописанной четырехэпектродной ячейки неноэвопяет с высокой точностью производить измерения непосредственно нце раздела сред.Бепью изобретения являетсяние точности измерения оти жидкости на границе аи газообразной среды, например 10воды.Бель достигается тем, что в предпагаемам датчике термокомпенсирующийэлемент выполнен в виде термомеханического расширитепя, эакреппенного между 15корпусом и одним из токовых электродов,а система эпектродов выполнена подвижной, при этом измеритепьные эпектттодыгидрофабированы, а открытые концы токовых и измерительных эпектродов распопожены в одной плоскости на эпастичномдиэлектрике.На фиг. 1 изобр оженныйдатчик эпектропров д сбоку;на фиг, 2 то же, в734547 4вается в объеме, или биметаллическиепластины, которые, расширяясь, давятна одно иэ плеч рычага. Рычаг соединенс электродами датчика так, что при уве 5 личении температуры, расстояние. междуэлектродами увеличивается,Градуировка датчика производится сизменением отношения длин плеч рычагатак, чтобы изменение температуры было10 пропорционально изменению, расстояниямежду электродами,Предлагаемая конструкция датчикапозволяет осуществить измерение электропроводности с высокой точностью не 15 посредственно на границе раздела двух;ред и тем самым получить достоверныеданные о распределении поля электропром водности на поверхности воды. При этомотпадает необходимость применения слож 20 ных термокомпенсирующих электрическихсхем и устройств. Датчик имеет поплавок в виде рамы 1внутри которого находятся вспомогательные поплавки 2. К ним крепят измерительные электроды 3 и токовые электроды 4. Измерительные электроды покрытыгидрофобной смазкой по всей их длине,кроме открытых концов 5, Между несущей рамой и рычагом 6 расположен термомеханический расширитель 7. Рычаг .соединен с электродами при помощи шарнира 8. Выводы электродов выполнены ввиде пружинок 9 и клемм 10 с выводными проводами 11. С целью обеспечениянеобходимого падения напряжения открытые концы токовых измерительных электродов монтируют на эластичном диэлектрике 1 2 и они находятся на определенном расстоянии один от другого, При этоони изолированы один от другого,Датчик работает следующим образом.Измерительные и токовые электроды .удерживаются на поверхности воды силами поверхностного натяжения за счетприменения гищэофобной смазки (например,ГКЖ), покрыввюшей электроды, ипоплавков. Открытые концы токовых иизмерительных электродов расположенынв одной прямой, при этом они образуютчетырехэлектродную ячейку.Вследствие расположения четырехэлектродной ячейки непосредственно на поверхности воды газ, выделяющийся на токовыхэлектродах, не скапливается на них, адиффундирует в атмосферу, Тем самымустраняется недостаток известных датчиков, уменьшается флуктация тока междутоковыми электродами и повышается точность измерения электропроводности.Термокомпенсация производится сле- .дуюшим обр взом.Константа ячейки прямо пропорциональна ее проводимости ЭР и температуреисследуемой жидкости, С увеличениемтемпературы увеличивается проводимостьячейки, поэтому вводится термомеханический элемент, уменьшающий проводимость ячейки. Этого можно достигнуть,увеличивая расстояние между электродами, для чего применяется сильфон, который с увеличением температуры увеличиформула изобретения 25Датчик электропроводности жидкости,содержащий измерительные и токовыеэлектроды, выводы которых впаяны в стенки корпуса, о т л и ч а ю ш и й с я30 тем, что, с целью повышения точностиизмерения электропроводности жидкостина границе раздела жидкой и газообразной среы, он снабжен термокомпенсируюшимэлементом, выполненным в виде термомехаЗ 5 нического расширителя и закрепленным между корпусом и одним из токовых электродов,а вся система электродов выполнена подвижной с помошью вспомогательных поплавков, при этом измерительные электро 40 ды гидрофобированы, а открытые концытоковых и измерительных электродов расположены в одной плоскости на эластичном диэлектрике.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лопатин Б. А, Кондуктометрия,Новосибирск, 1964, с. 119.2, Лопатин Б. А. Кондуктометрия,Новосибирск, 1964, с. 132-133 (прототип).734547 7 Составитель А. ПлатоваШубина ТехредЖ. Кастелевич Корректор Е. Папп Ред илиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная,/48 Тираж 1019БНИИПИ Государственногпо делам изобретени113035, Москва, Ж 35 Подписное комитета СССР открытий Раушская набд. 4/5