Измеритель концентрации растворов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. б 01 И 27/О 2) За ено 18.02.8 присоединением заяв Гееудеретвеиимй кемит СССР(23) П итет 3) УДК 543.257. .5 (088.8) 2.81. Бюллетеньия описания 25.12.81 пуб ва пв делам изебрете и еткрмтий Да опубликоКиевский технологический институт легкой промышленнос 71) Заявитель НЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ 4) ИЗМЕРИТЕЛ во ме сутс чия ти р выхо такж ем кцентрвателвычи куюактиворруем вательно и вычитамер Изобретение относится к аналитическориборостроению и может использовать- легкой, пищевой и химической промышости для измерения концентрации разых растворов.Известны измерители концентрации раств, содержащие генератор, датчик, изительный мост и индикатор 1 и 2. Недостатком этих устройств является оттвие полного баланса моста из-за налиреактивной составляющей проводимосаствора, неоднозначность зависимости диого напряжения от концентрации, а е низкая точность измерений.Наиболее близким техническим решениизобретению является измеритель конации растворов, содержащий последоьно соединенные генератор, датчик и татель, а также индикатор 3.Однако известный измеритель имеет низточность измерений, обусловленную ревной составляющей проводимости раст, а также зависимость ее от неконтролиых параметров раствора. М Целью изобретения является повышение ости измерений.Для достижения указанной цели в изитель концентрации растворов, содержащий последовательно соединенные генераторы, датчик и вычитатель, а также индикатор, дополнительно введены пороговое устройство, аналоговый ключ, дополнительный датчик, Ы-звенный фазовращатель, коммутатор, детектор, дифференциатор, нуль- орган, схема И, генератор импульсов и счетчик, причем вход дополнительного датчика, выход которого через И-звенный фазовращатель подключен к коммутатору, соединен с выходом генератора, а выход коммутатора, к управляющему входу которого через счетчик подключен генератор импульсов, соединен со вторым входом вычитателя, выход которого через детектор подключен ко входам дифференциатора и порогового устройства, при этом выход дифференциатора через нуль-орган подключен к первому входу схемы И, ко второму входу которой подключен выход индикатора занижений, а выход схемы И соединен с управляющим входом аналогового ключа, вход которого соединен с выходом вычитателя, а выход с индикатором.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого измерителя,Измеритель содержит последо соединенные генератор 1, датчик 21 О 15 Формула изобретения 20 тегь 3, а также индикатор 4, кроме того, введены пороговое устройство 5, аналоговый ключ 6, дополнительный датчик 7, М-звенный фазовращатель 8, коммутатор 9, детектор 10, дифференциатор 11, нуль-орган 12, схема И 13, генератор импульсов 14 и счетчик 15.Измеритель работает следующим образом.Сигнал в виде переменного напряжения с выхода генератора 1 поступает на датчик 2, погруженный в измеряемый раствор. Сигнал с выхода датчика 2, пропорциональный полной проводимости раствора, зависящей от его концентрации, поступает на один вход вычитателя 3, на другой вход которого подают компенсирующее напряжение, чтобы при нулевой концентрации происходило полное вычитание и выходной сигнал вычитателя был равен нулю.Однако из-за наличия реактивной составляющей проводимости раствора полной компенсации добиться, не удается. Кроме того, реактивная проводимость зависит от частоты генератора и неконтролируемых параметров раствора. Все это приводит к снижению точности измерений.Для устранения указанных недостатков сигнал с выхода генератора 1 поступает на дополнительный датчик 7, погруженный в чистый растворитель и, далее, через М-звенный фазовращатель 8 и коммутатор 9 - на вычитатель 3. Так как датчики 2 и 7 находятся в одинаковых условиях, то и амплитуды сигналов на их выходах при нулевой концентрации равны.Компенсация фазового сдвига между сигналами с выходов датчиков 2 и 7 осуществля. ется следующим образом.Счетчик 15 считает импульсы с выхода генератора импульсов 14 и одновременно управляет коммутатором 9, подключающим ко второму входу вычитателя 3 различные звенья фазовращателя 8. Звенья подобраны таким образом, чтобы при последовательном их подключении коммутатором 9 фаза сигнала на втором входе вычитателя 3 скачкообразно изменялась и в какой-то момент совпадала с фазой сигнала на выходе датчика 2. В.момент совпадания фаз амплитуда сигнала на выходе вычитателя 3 минимальна. Для определения момента компенсации сигнал с выхода вычитателя 3 поступает на детектор 10, выделяющий амплитуду сигнала и далее - на дифференциатор 11, напряжение на выходе которого переходит через нуль в момент минимума, что фиксируется нуль-органом 12, Последний через схему И 13 открывает аналоговый ключ 6 25 30 35 40 45 50 и сигнал с выхода вычитателя 3 поступает на индикатор 4. Пороговое устройство запрещает измерения, если амплитуда сигнала на выходе вычитателя 3 не опускается ниже заданного порога.Таким образом, на индикатор 4 сигнал поступает только в момент равенства фаз сигналов на входах вычитателя 3, т.е. в моменты компенсации реактивной составляющей проводимости, независимо от частоты генератора 1 и неконтролируемых параметров раствора.Сравнительные испытания предлагаемого и известного измерителей при измерении малых концентраций показали, что в интервале температур точность измерений возросла в 3 - 4 раза.Устройство допускает реализацию на микросхемах, что значительно повышает его надежность. Измеритель концентрации растворов, содержащий последовательно соединенные генератор, датчик, вычитатель и индикатор,отличающийся тем, что, с целью повышенияточности измерения, в него дополнительновведены пороговое устройство, аналоговыйключ, дополнительный датчик, Я-звенныйфазовращатель, коммутатор, детектор, дифференциатор, нуль-орган, схема И, генератор импульсов и счетчик, причем вход дополнительного датчика, выход которого черезЯ-звенный фазовращатель подключен к коммутатору, соединен с выходом генератора,а выход коммутатора, к управляющему входу которого через счетчик подключен генератор импульсов, соединен со вторым входом вычитателя, выход которого через детектор подключен ко входам дифференциатора и порогового устройства, при этом выход дифференциатора через нуль-орган подключен к первому входу схемы И, ко второму входу которой подключен выход индикатора занижений, а выход схемы И соединенс управляющим входом аналогового ключа,вход которого соединен с выходом вычитателя, а выход с индикатором,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР184511, кл. 6 01 И 27/02, 1964.2. Авторское свидетельство СССР254857, кл. б 01 1 Ч 27/02, 1968.3. Авторское свидетельство СССР428264, кл. 0 01 М 27/02, 1971 (прототип).ого комитета ний и открыт Раущская наб жгород, ул. П Состави на Техред А Тираж 91 ИПИ Государственн по делам изобрете Москва, Ж - 35,ППП Патент, г. У