Кондуктометр

Сфез Севетскнк Сфциалистнчеснмк т еслублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ оц 864091(51)М. Кл. 6 01 Б 27/02 Госуяарственнмя комитет СССР яо кедам изобретению я открытка(72) Авторы изобретения й.М. Кучеренко, В.Я. Решетник, А.П. Сыроеди В.П. ЗадкоЗапорожский филиал Всесоюзного научно-исрледовательсксгои конструкторского института цветметаЬтдцдтика. - = ф(54) КОНДУКТОМЕТР Изобретение относится к контролютехнологических параметров и можетбыть использовано для автоматического контроля содержания компонента врастворах или суспензиях, напримердля автоматического измерения концентраций электролитов в растворах ипульпах гидрометаллургических производств,1 ОПо основному авт.св. 9 7 69419известен кондуктометр, содержащий автогенератор на транзисторе с дополнительной цепью положительной обратной связи, индуктивный датчик, включейный в контур автогенератора, ампли тудный детектор, резистор нагрузкидетектора, источник опорного напряжения, эмиттерный повторитель, входкоторого подключен к источнику опорного напряжения, выход - к резистору 2 Онагрузки детектора, измерительныйдрибор, включенный в коллекторнуюцепь эмиттерного повторителя (1 ),Однако начальный участок зависимости выходного сигнала от проводимости этого кондуктометра нелинейный из-за нелинейности входной характеристики транзистора эмиттерногоповторителя на начальном ее участке,что снижает точность измерения. Кро- ЗО ме того, при измерении концентрациирастворов в широких пределах, когдаудельная электропроводность зависитот концентрации нелинейно, погрешность измерения очень большая, длякомпенсации ее требуется дополнительное устройство динеаризации.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет повышениялинейности и повышение уровня выходного сигнала.Поставленная цель достигаетсятем, что в кондуктометр, содержащийавтогенератор на транзисторе с дополнительной цепью положительнойобратной связи, индуктивный датчик,включенный в контур автогенератора,амплитудный детектор, резистор нагрузки детектора, источник опорногонапряжения, эмиттерный повторительтизмерительный прибор, включенный вколлекторную цепь эмиттерного повторителя, введен дифференциальный усилитель, один вход которого подключен к источнику опорного напряжения,второй вход - к резистору нагрузкидетектора, а выход - ко входу эмиттерного повторителя,Кроме того, в кондуктометр введена цепочка, состоящая из двух рези864091 Формула изобретения сторов и стабилитрона, причем первый резистор включен между резистором нагрузки детектора и выходом эмиттерного повторителя, а второй резистор последовательно со стабилитрономвключен между выходом эмиттерного пов,торителя и шиной питания,Ьолее высокая точность измерениядостигается за счет повышения линейности при измерении на начальномучастке шкалы и воэможности получениялинейной зависимости выходного сигнала от концентрации при измерении концентрации в широком диапазоне. Линейность начального участка шкалы повышается благодаря более точной стабилизациинапряжения на резисторе нагрузки детектора эа счет дифференциальногоусилителя,Дополнительно введенные цепочкишунтируют резистор нагрузки детектора при включении стабилитрона, Щувеличивая при этом выходной ток.Соответс .вующим выбором резисторови стабилитронов можно осуществитькусочно-линейную аппроксимацию статической характеристики кондуктометран соответствии с характе 1.истикойэлектропроводности контролируемогораствора в зависимости от его концентрации,В предлагаемом кондуктометре выход эмиттерного повторителя подключен к части резистора нагрузки детектора, а так как напряжение стабилизируется на всем резисторе, то дляэтого необходим большой ток, т.е,повышается уровень выходного сигнала,что позволяет получить на выходеунифицированный сигнал 0-5 мА.На чертеже представлена принци,иальная схема предлагаемого кондуктометра. 40Кондуктометр состоит из одноконтурного автогенератора, в которыйвходит транзистор 1, резистор 2,конденсаторы 3, 4 и 5 и индуктивныйдатчик 6, включенный в качестве элемента резонансного контура, амплитуд.ного детектора на диоде 7, конденсаторе 8 и резисторе 9, являющемся нагрузкой детектора эмиттерного повторителя на транзисторе 10. В коллекторную цепь эмиттерного повторителя включен измерительный прибор 11 и цепь термокомпенсации, состоящая из терморезистора 12 и55 резистора 13. Делитель напряжения состоит иэ резисторов 14, 15 и 16, служащих для подачи напряжения смещения на базу транзистора автогенератора и опорного напряжения на вход дифференциального усилителя 17. ео Напряжение питания от стабилизированного источника питания подается на клеммы 18 и 19, резистор нагрузки детектора 20, цепочку из реэистороь 21 и 22 и стабилитрона 23, 65 Кондуктометр работает следующим образом.При изменении проводимости контролируемой среды изменяется импе- данс датчика 6. Это вызывает изменение эквивалентного сопротивления контура и изменение тока через диод 7. Так как напряжение на резисторе 9 стабилизировано с помощью дифференциального усилителя 17 и транзистора 10, изменение тока диода компенсируется таким же изменением тока эмиттера и тока коллектора транзистора 10, Таким образом, при изменении электропроводности контролируемой среды изменяется коллекторный ток транзистора и ток через измерительный прибор 11, а с помощью резисторов 12 и 13 осуществляется температурная компенсация электропроводности контролируемого раствора.При подключении эмиттера транзистора 10 к части резистора нагрузки детектора для стабилизации напряжения на резисторах 9 и 20 нагрузки детектооа через резистор 20 проходит ток транзистора 10 (ныходной сигнал) больший н )с раз(Н 1- сопротинлечие рези .тора 20,В устройстве стабилитрон 23 включается тогда, когда падение напряжения на резисторах 20 и 21 за счет тока транзистора 10 станет большим напряжения включения стабилитрона, При этом цепочка из резисторов 21 и 22 и стабилитрон;шунтируют резистор 20, Как видно из формулы (1) коэффициент передачи при этом увеличивается, т,е, можно осуществить кусочно- ,линейную аппроксимацию коэффициента передачи всего устройства в соответствии с требуемой характеристикой. Предлагаемый кондуктометр расширяет область применения кондуктометрических приборов на растворы и пульпы с содержанием щелочи до 120 кг/М. 1. Кондуктометр по авт.св. 9769419, о т л и ч а ю щ и й с. я тем, что, с целью повышения точности измерения в кондуктометр введен дифференциальный усилитель, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, второй вход соединен со входом эмиттерного повторителя. 2, Кондуктометр по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в него введена цепочка, состоящая из двух резисторов и стабилитрона, причем первый резистор соединен с одной сторо ны с резистором нагрузки детектора,864091 Составитель М, Кривенко Редактор М. Келемеш Техред Т. МатоЧка Корректор С. Шекмау, Заказ 777 0/62 Тираж 910 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патентф, г,ужгород, ул.Проектная, 4 с другой - с выходом эмиттерного повторителя, последовательно соединенные стабилитрон и второй резистор соединены с одной стороны с выходом эмиттерного повторителя, с другой - с шиной питания.3. Кондуктометр по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что выход эмиттерного повторителя соединен с частьюрезистора нагрузки детектора,Источни.и информации,принятые во внимание при экспертизе5 1. Авторское свидетельство СССР Р 769419, 29.03.79.