Кондуктометр

(56) 1. Лопатин Б юл. В 18 А, Теоретически ких методов кола", 1978,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ основы электрохимичесанализа. И., "Высшая шс. 130.2. Авторское свидетельство СССР В 882435, кл, С 01 Я 27/02, 1981 (прототип).(54)(57) КОНДУКТОМЕТР, содержащий генератор, датчик, состоящий из питающего и измерительного трансформа торов с петлей связи между ними, вы полненной из токопроводящего материала со стабильным сопротивлением и ключа, амплитудный и синхронный детекторы, фильтр, пороговое устройство, реверсивный счетчик, формиро ватель прямоугольных импульсов, делитель частоты, причем обмотка измерительного трансформатора соединена с последовательно соединеннымиамплитудным детектором, фильтром,синхронным детектором, пороговьмустройством, счетчиком, о т л и. -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения точности измерения, в не"го дополнительно введены переключатель и делитель напряжения, причемсигнальный вход последнего соединенс обмоткой измерительного трансформатора датчика, которая соединенас одним из коммутируемых входов переключателя, второй коммутируемыйвход которого соединен с выходом делителя напряженчя, а выход в .с входом амплитудного детектора, причемуправляющий вход переключателя соединен с делителем частоты, управляющий вход делителя напряжения - среверсивным счетчиком, а в качествефильтра использован фильтр среднегозначения.Изобретение относится к исследованию физико-химических свойств жидкостей и может быть использовано дляавтоматического измерения электропроводимости жидкости в промышленных 5условиях.Известен кондуктометр, в которомиспользован трансформаторный датчикс жидкостным витком связи, содержащийкомпенсирующий противовиток с регурируемьм элементом И .Недостатками такого кондуктометра являются низкие чувствительностьи точность. Увеличение чувствительности не повышает точность измерения, потому, что составляющие эквивалентного комплексного сопротивления жидкостного витка не равны соответствующим составляющим сопротив-.ления компенсирующего противовитка, 2 Очто приводит к смещению точки равноВесия схемы. Комплексный характерэквивалентного сопротивления жид"костного витка обусловлен как егогеометрической формой, так и наличием 25токов проводимости и смещения в ионных проводниках, Кроме тога, увеличение чувствительности приводит квозникновению автоколебаний.Наиболее близким по технической зссущности к предлагаемому являетсякондуктометр, содержащий генератор,датчик, состоящий из питающего и измерительного трансформаторов с петлейсвязи между ними, выполненной из токопроводящего материала со стабильнымсопротивлением и ключа, амплитудныйи синхронный детекторы, Фильтр, пороговое устройство, реверсивный счетчик, формирователь прямоугольныхимпульсов, делитель частоты, причемобмотка измерительного трансформато"ра соединена с последовательно соединенными амплитудным детектором,фильтром, синхронным детекторомпороговым устройством, счетчиком 2 .Недостатком этого кондуктометра является низкая точностьизмерения, связанная с наличием методической погрешности в структуре схемь 1 стабилизации коэффициента преобразованияэлектрической проводимости в выходНое напряжение,Цель изобретения - повышение точности измерения.)Указанная цель достигается тем, что в кондуктометр, содержащий генератор, датчик, состоящий из питающего и измерительного трансформаторов с пе .лей связи между ними, выполненной из токопрсводящего материала сс стабильным сопрстк.злением и кпюча амплитудный и синх 1 с: ный детекторы, фильтр, пороговое " .;.ройство, реверсивный счетчик, форрироВатепь прямоугольных импупьсов цепи тель частоты причем Обмотка измерительного трансформатора соедипеча с послеДОВатепьно .:Оединеннр."и ампли ТУДНЫМ ДЕТЕКТОРОМ, ФИЛЬТРОМ, Сг 1:Г;- раиным детектором, пороговым строй- СТВОМ СЧЕТИИКОМ ДОПОЛГЧРП гВЕ цены переключатель и делительапряжеиип 9 ПРН ем сигналр "ь в"ф ОД О леД пего соеДинен с ОбмОткой измеритель ного тРансФОРматоРар котсРаЯ соединена с Одним из коммутируемых ВходОВ переключателя зторОЙ коммутируемый Вход которого соединен с выходом де- лителЯ напРЯжения р а Выход с ВХОДОМ амплитудного детектора, причем управляющий вход переключатапя соединен с делителем частоты, управляющий вход делителя напряжения соединен с реверсивным сче:чиком, а В качес ге фильтра.использовак фильтр среднего значения,На чертеже показана Функциональная схема кондуктометра.Ксндуктсметр содержит генераторпеременногс напряжения, датчик 2,.который состроит из питающего трансФорматорас обмоткой Я, измери -тельного грансформатора Тс обмоткойжидкостного Витка К, образующегосяпри погружении датчика В анализируемую жидксстьр н петли связи Е 1, выполненной из тскопроводящего материала СО стабильным сопротивлением,и замыкаемой ключем 3 Формировательпрямоугсльньм импульсов, делитель3 напРяженияр соединенный с Обмоткойизмерительного трансформатора Т 1 ПДатчика 2 н последовательно соединенными переключа-елем 6 амплитудным детектором 7, Фипьтрсм 8 среднего значения, синхронным детектором9, пороговым устройством 10 и реверсивным счетчиком 11, соединенным сделителем 5 напряжения и Формирователем и прямоугольных импульсов,который соединен также с делителем12 частоты синхронизирующим работуключа Зр переключателя б и синхронного детектора 9, 1092400Квх 7 В м (1) 20 Где К 2 - коэффициент преобразованиядатчика 2;Б - выходное напряжение генератора 1; 25К 7 - входное сопротивление деЬХтектора 7;К - сопротивление жидкостноговитка й.Это напряжение, благодаря син- ЗО хронной с ключем 3 работе переключателя б поступает на вход амплитудного детектора 7, В период времени, когда ключ 3 замкнут, переключатель б. соединяет вход детектора 7 с выходом делителя 5 напряжения, на котором действует напряжение Ц =К 2 К 5П вк 7 аш +Кв 7/Кщ ) (2) й где К 5 - коэффициент преобразования 40 напряжения делителем 5; Е - сопротивление петли свяШ ф зи К 1На выходе амплитудного детектора 7 действует напряжение, 45, 50 где К 7 - коэффициент преобразованиянапряжения;К и 7 - сопротивление нагрузкиамплитудного детектора 7. при К = 2 п при К = 2 ппри К = 2 ппри К = 2 пЕ(КТ)Г 1Г (КТ),в Кондуктометр работает следующим образом.От генератора 1 переменное напряжение поступает на обмотку ЮП питающего трансформатора Тппдатчика 2 и 5 на вход Формирователя 4 прямоугольных импульсов, которые имеют скважность 0,5 и подаются на входы делителя 12 частоты и реверсивного счетчика 11. Делитель уменьшает частоту 10 следования прямоугольных импульсов, равную частоте переменного напряжения 0 не менее, чем в 10 раз. В зависимости от сопротивления жидкостного витка К,при разомкнутом ключе 15 3 в обмотке Я измерительного трансформатора Тдатчика 2 возникает напряжение Г(КТ) и Г(КТ), - единичные функции,изменяющиеся синхронно с полупериодом Т работы ключа 12,Фильтр 8 среднего значения отфильтровывает постоянную составляющуюнапряжения Б 7, равную08=0,5 К 2"К 7 Ц+ Кы К 7 К 7(3)поскольку скважность следованияуправляющих импульсов от делителя 12частоты равна 0,5, Таким образом,на входе синхронного детектора 9действует переменное напряжение типа"меандр", равное разности У 7 - 0 8, .которое он выпрямляет и подает навход порогового устройства 10. Полярность выпрямленного напряжения однозначно зависит от соотношения амплитуд напряжений Б 1 и 04,Пороговое устройство 1 О, напримертриггер йпщта, формирует сигнал, который, поступая на управлякнций входреверсивного счетчика, управляет напряжением счета импульсов от формирователя 4, Сигнал выходной информации реверсивного счетчика 11 управляет работой ключей делителя 5 напряжения, причем направление счета реверсивного счетчика 11 выбрано таким,чтобы разность П 7-У 8 стремилась кнулю. В момент равенства нулю этойразности напряжения достигается равенство напряжений, поступающих навход амплитудного детектора 7. Этоможно отобразить эквивалентным равенством слагаемых в квадратных скобках формулы (3), из которого следует, что проводимость жидкостноговитка К равнам К 1 К 5Для вычисления значения Сы сигнал выходной информации с делителянапряжения подается на вычислительное устройство или без преобразования используется в системе автоматического регулирования.Таким образом, повышение точностиизмерения достигается путем исключения методической погрешности стабилизации коэффициента преобразования датчиков, за счет введения вкондуктометр делителя напряжения ипереключателя, а также замены фильтра верхних частот фильтром среднегозначения.1092400 Составитель В, НемцевТехред А,Бабинец Корректор И, ЗРдейи Редактор И. Касарда Заказ 3246/27 Тирак 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Узгород, ул. Проектная, 4 Применение предлагаемого кондуктометра повьвает точность прибора и вместе с этим точность поддеркания параметров различных технологических процессов. Кроме того, повышение точности измерения расширяет область применения промынпенного кондуктометра, в частности, в системах многопараметрического анализа про изводства вискозных волокон и других,