Кондуктометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 ГОСУДАРСТВЕННЬ)И ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ КОМИТЕТ СССР ЕНИЙ И ОТНРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ к устроиК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конст.укторского института "Цветметаьтоматика"(56) Авторское свидетельство СССР У 1052669, кл. С 01 И 27/02, 1982,Авторское свидетельство СССР У 819668, кл. С 01 й 27/02, 1981, (54) КОИДУКТОМЕТР(57) Изобретение относится ствам для измерения электрических своиств веществ путем. оценки изменения параметров сигнала генератора,чувствительный элемент которого (датчик) размещен в исследуемом объекте,Кондуктометр содержит автогенераторс индуктивным датчиком, преобразователь сигнала генератора, фильтр нивких частот, схему управления мощностью автогенератора, коммутатор,регистратор, Б устройстве обеспечивается изменение амплитуды первойгармоники автогенератора при изменении температуры. Показания регистратора пропорциональны разности напряжений при отсутствии и при наличииисследуемой среды в датчике, 2 ил.Изобретение относится к устройствам для измерения электрическихсвойств веществ резонансным способом и может быть использовано для измерения удельной электрической проводимости жидких сред, а также дляконтроля их технологических параметров, Фунчционально связанных с удельной электрической проводимостью,например, для автоматического контро- Оля концентрации растворов и пульп .гидрометаллургических производств,Целью изобретения является повышение точности измерения за счет 1 повь 1 шения температурной стабильности илинейности статической характеристики кондуктометра,На Фиг. и 2 соответственно представлены Функциональная н электрическая принципиальная схемы устройства для измерения концентрации щелочи в растворах н пульпах глиноземного производства.Кондуктометр.(фиг.1 состоит иэавтогенератора 1 с индуктивным датчиком 2 в качестве элемента резонансного контура, преобразователя 3,подключенного к автогенератору 1,схемы 4 управления, входами подключенной к коммутатору 5 и преобразователю 3, Фильтра 6 нижних частот и регистратора 7 . Регистратор 7 подключенчерез Фильтр 6 нижних частот параллельно резонансному контуру автогенератора, 35Высокочастотный автогенератор(Фиг,2) выполнен на транзисторе 8 резисторах 9 - 11, конденсаторах 12- 14 и индуктивном датчике 2, Преобразователь 3 состоит из амплитудного детектора на диоде 15, конденсатора 16, резистора 7, схема управления 4- иэ дифференциального усилителя 18 источника опорного напряжения на резисторе 19, стабилитрона 20, транзисторного усилителя на транзисторе 21, резисторе 22 второго источника опорного напряжения на стабилитроне 23, резисторе 24, фильтра нижних частот на катушке 25 индуктивности и конденсаторе 26, резистора 27 и диода 28 для защиты дифференциального усилителя от перенапряжений, Коммутатор представляет собой ключ на транзисторе 29, управляемый напряжением прямоугольной формы, Фильтр нижних частот выполнен на катушке 30 и конденсаторе 31, Регистратор 32 с целью термокомпенсации контролируе"мой среды на резисторах 33 и 34 подключен параллельно конденсатору 31фильтра нижних частот. Напряжениепитания подается на клеммы 35 и 36.Принцип работы устройства основанна поочередном измерении регистратором постоянной составляющей коллекторного тока транзистора 8 (фиг,2)автогенератора,беэ компенсации потерь в резонансном контуре, вызванных изменением электропроводимостисреды, и в момент компенсации и пре"образовании их разности в выходнойсигнал,Кондуктометр работает следующимобразом,При отсутствии анализируемой среды напряжение на выходе амплитудногодетектора равно опорному на стабили-.троне 20, напряжение на входе дифференциального усилителя 18 равно нулюи транзистор 21 заперт независимоот того открыт или закрыт ключ натранзисторе 29, Постоянная составляющая импульсов коллекторного тока,транзистора 8 автогенератора и падение напряжения на активном сопротив"ленин катушки датчика 2 также остают/ся неизменными, независимо от состояния ключа, Это напряжение, выделенноеС - фильтром 6, подается на регистратор 32. Прн наличии злектропроводящей анализируемой среды за счет вносимых активных потерь эквивалентноесопротивление резонансного контура2 и напряжение на нем и на выходеамплитудного детектора 3 уменьшается,что приводит к появлению напряженияна входе н выходе усилителя 8. Еслиключ на транзисторе 29 открыт, то выходное напряжение усилителя 18 черезрезистор 27 эакорачивается, транзистор 2 остается запертым и постоянная составляющая импульсов коллекторного тока транзистора 8 остается такой же как и при отсутствии анализируемой среды,Если ключ на транзисторе 29 закрыт, выходное напряжение усилителя18 открывает транзистор 21, увеличивая ток эмиттера и амплитуду первойгармоники коллекторного тока транзистора 8 до тех пор, пока не будутскомпенсированы активные потери, внесенные в контур анализируемой средой,а амплитуда переменного напряжения ивыходное напряжение амплитудного де 1233024тектора станет равным опорному. При этом пропорционально амплитуде первой гармоники увеличивается и постоянная .составляющая коллекторного тока транзистора 8, а, соответственно и выход.ное напряжение, подаваемое на реги" стратор 32, Показания регистратора 32 пропорциональны разности напряжений с выхода фильтра 6 при отсутствии и при наличии анализируемой средыеПри изменении температуры окружающей и анализируемой среды изменения постоянной составляющей коллекторного тока, вызванные изменением параметров активных элементов измерительной схемы, параметров катушки индуктивного датчика и высокочастотного кабеля, создают одинаковое изменение выходного напряжения как при открытом, так и при закрытом транзисторе Й 9 ивэаимно вычитаются, чем достигается исключение погрешностей за счет этих изменений. Прн изменении эквивалентного сопротивления резонансного контура изменяется угол отсечки коллекториого тока транзистора автогенератора, Поскольку в зависимости от . угла отсечки связь между коэффициентом разложения первой гармоники кол лекторного тока транзистора 8 и его постоянной составляющей может, быть как линейной, так и нелинейной в ту или другую сторону, то соответствующим выбором угла отсечки достигаетсякомпенсация погрешности от нелинейности электропроводимости контроли 5руемой среды от контролируемого па"раметра, Использование кондуктометрапозволит повысить точность измеренияудельной электрической проводимостив условиях высокотемпературных агрес 1 О сивных сред со значительными изменениями температуры окружающей средынапример, в условиях глиноземногопроизводства,ц Формула изобретенияКондуктометр, содержащий автогенератор с индуктивным датчиком в качестве элемента резонансного контура,преобразователь, коммутатор, фильтрнижних частот; подключенный к резонансному контуру автогенератора, ре"гистратор, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности 25 измерения в него дополнительно введена схема управления мощностью автогенератора, а регистратор подключенчерез фильтр нижних частот параллельно резонансному контуру, причем входысхемы управления мощностью подключены к выходам преобразователя и коммутатора, а выход - к управляющему входу автогенератора.1233024 Составитель В, Немцеведактор В. Иванова ТехредЛ.Сердюкова Корректор Ем ПодписноСР Производственно-полиграфицеское предприятие, г Ужгор Проектная,Заказ 2761/44 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж