Способ измерения параметров электропроводящей среды и устройство для его осуществления

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АНИЕ ИЗОБ ТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетельство СССРУ 851241, кл. С 01 И 27/06, 1979.Вершинский Н.В., Соловьев А.В.Зонд для исследования поверхностногослоя океана. - Океанология, т. ХУТ 1,1977, вып. 2, с. 358-363.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЫ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к областикондуктометрии и.может быть использовано для измерения параметров ъ(19) 01) электропроводящих сред в системахконтроля, технологических процессови других областях техники. С цельюповышения точности и информативностипри измерении параметров электропроводящих сред с помощью трехэлектродной контактной измерительной ячейкиградуировку измерителя производятпри погружении в среду первого ивторого электродов, при этом третийэлектрод находится вне среды, а приизмерении все три электрода погруже-,ны в среду. При этом ячейка выполнена в виде конуса, у основания которого расположен первый электрод, авторой и третий выполнены в вколец на поверхности конуса.ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к кондуктометрии и может быть использовано в системах контроля параметров технологических процессов и других областях техники, где требуется вести контроль параметров электропроводящих сред.оЦель изобретения - повышение точности и информативности измерений параметров электропроводящих сред.На фиг. 1 изображена схема градуировки; на фиг, 2 - эквивалентная схема; на фиг. 3 - электрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Способ измерения параметров электропроводящей среды с помощью измерительной ячейки с электродами включает следующие рабочие операции.Градуировка средства измерения (измерительной ячейки) по образцовому раствору совмещается с калибровкой устройства с помощью Формирователя пульсаций электрической проводимости. Измерительную ячейку 1 погружают в исследуемую среду 2 (для данной операции - образцовый раствор, находящийся в диэлектрической ванне 3) на глубину, при которой погруженными оказываются первый электрод 4 и второй электрод 5, а третий электрод 6, расположенный у основания конуса 7 ячейки 1, остается в воздухе. Сигнал с формирователя 8 пульсаций прикладывают к второму 5 и третьему 6 электродам, а измеритель 9 электропроводности подключают к первому 4 и третьему 6 электродам. Последовательно с сопротивлением образцового раствора К 1включается пульсирующее сопротивление Кформирователя пульсаций. Варьируя параметры образцового раствора 2 изменяют статическую составляющую сопротивления (К, ), изменяя частоту и амплитуду пульсаций - динамическую (К з ). Таким образом, получается семейство градуированньи кривых. При измерении ячейка 1 погружается полностью в ис" следуемую среду. При этом формирователь 8 пульсаций закорочен сопротивлением раствора.Устройство для измерения параметров электропроводящей среды содержит контактную измерительную ячейку 1 в виде конуса 7 из диэлектрика, в вершине которого расположен первый 5 10 15 20 25 ЭО35 40 45 50 55 электрод 4, а между вершиной и основанием - второй электрод 5, выполненный в виде кольца на поверхности конуса. Ячейка снабжена третьим электродом 6 в виде кольца на поверхностиконуса между его основанием и вторымэлектродом 5, Измеритель 9 электропроводности подключен к электродам4 и 6, а выполненный в виде формирователя .8 пульсаций калибратор - кэлектродам 5 и 6. Площади электродов5 и 6 в 100 и более раз превышают площадьэлектрода 4, Калибратор содержитделитель,из сопротивлений 10 и 11,выполненный по Г-образной схеме, навход которого подсоединен ключ 12,управляемый от импульсного генератора 13. Ключ 12 закорачивает сопротивление 11 и сопротивление формирователя пульсации меняется от К, дою+ КнИзмеритель 9 содержит последовательно соединенные генератор 14 высокой частоты, мостовую схему 15,дифференциальный детектор 16, усилитель 17 постоянного тока и вторичныйрегистрирующий прибор 18. Электроды4 и 6 через разделительный конденсатор 19 включены в одно из плеч мосто.вой схемы 15. Емкость конденсатора 19выбирается из условия обеспеченияемкостного сопротивления на рабочейчастоте генератора 14 в 10-100 разменьшего минимального сопротивленияжидкости, выход усилителя 17 черезинтегратор 20 соединен с затворомполевого транзистора 21, сток иисток которого соединены с электродами 4 и 5 соответственно.Работа измерителя происходитследующим образом,Под действием напряжения, выра"батываемого генератором 14 на измерительной диагонали мостовой схемы15, появляется переменное напряжение,пропорциональное суммарной проводимости электролитического проводникас сопротивлением К и канала полевого транзистора 21. Это напряжениедетектируется и усиливается блоками16 и 17, поступает на входы прибора18 и интегратора 20, Если мост 15 несбалансирован, напряжение на выходеусилителя 17 не равно нулю, и напряжение на выходе интегратора 20 ипроводимость канала полевого транзистора 21 изменяются до тех порпока амплитуды напряжений на входах1223115 1 О 15 иг,1 дифференциального детектора 16 нестанут равными между собой. При этомнапряжение на входе прибора 18 равнонулю, Аналогичным образом автоматически осуществляется балансировкамоста при любых медленных измененияхпроводимости жидкости в процессеизмерения. При флуктуациях проводи-мости относительно среднего значения проводимость канала полевоготранзистора 21 не изменяется, таккак интегратор не реагирует на быстрые изменения сигналана своем входе,и прибор 18 регистрирует флуктуацииконтролируемого параметра. Формула изобретения 1. Способ измерения параметров электропроводящей среды с помощью 20 измерительной ячейки с электродами, включающий градуировку измерительной ячейки по образцовому раствору, калибровку с помощью формирователя пульсаций электрической проводимости, 25 погружение ячейки в исследуемую среду и измерение электропроводности этой среды с последующей оценкой по результатам измерений параметров среды, о т л и ч а ю щ и й с я . тем, 30 что, с целью повышения точности и информативности измерение осуществляют с помощью трехэлектродной ячейки, при калибровке третий электрод размещают в воздушной среде, сигнал формирователя пульсаций прикладывают к второму и третьему электродам, а измерение электропроводности среды производят между первым и третьим электродами при погружении всех трех электродов. 2, Устройство для измерения параметров электропроводящей среды, содержащее контактную измерительную ячейку, выполненную в виде конуса из диэлектрика, в вершине которого расположен первый электрод, а между вершиной и основанием второй, выполненный в виде кольца на поверхности конуса, измеритель электропроводнбсти и калибратор, соединенные с электро" дами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и информативности, ячейка снабжена третьим электродом, выполненным в виде кольца, установленного на поверхности конуса между основанием и вторым электродом, причем измеритель электропроводности подключен к первому и третьему электродам, а калибратор - к второму и третьему.1223115 Редакт 5/46 аж 778 Зак одписн ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Н. Станчукобкова Техред В,Кадар Корректор О. Лугова