Кондуктометр

(19) 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙКОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЗОБРЕТЕНИ ПИС ИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ 1) 3526218/18-252) 22, 12, 826) 23. 02. 87. Бюл. В 7(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро АСУТП легкой промышленности(56) 1. Беляев А.А,Электрические солемеры для контроля качества пара икотловой воды. - М.-Л.: Недра, 1961,с. 29 и 30,2, Авторское свидетельство СССРУ 913202, кл. С 01 Б 27/02, 1982. нскаяиков содержащии ежду питаю- нсформатораельный при-. в(54)(57) КОНДУКТОМЕТРФкювету, расположеннующим и измерительным трми, генератор и измери бор, причем обмотка питающего трансформатора с параллельно подключенным к ней конденсатором соединена с генератором, а обмотка измерительного. трансформатора соединена с измерительным прибором, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены диодный коммутатор, дополнительная обмотка питающего трансформатора, два пиковых детектора, причем обмотка питающего трансформатора с конденсатором соединена с генератором через диодный коммутатор, дополнительная обмотка питающего трансформатора через пико" вый детектор введена в цепь обратной связи генератора, а обмотка из" мерительного трансформатора соединена с измерительным прибором через торой пиковый детектор.Изобретение относится к физикохимическим исследованиям и можетбыть использовано для измерения концентрации электропроводньгх растворови газов по величине электропроводности в легкой, пищевой и другихотраслях промышленности,Известен кондуктометр, содержащий кювету с исследуемой жидкостью,два сердечника с обмотками, причемодна обмотка соединена с источникомпитания, а другая - с измерительнымприбором 1 .Недостатком этого кондуктометраявляется невысокая точность измерения,Наиболее близким техническим решением к изобретению по техническойсущности является кондуктометр, соержащий кювету, расположенную междупитающим и измерительным трансформаторами, генератор и измерительныйприбор, причем обмотка питающеготрасформатора с параллельно подключенным к ней конденсатором соединена с генератором, а обмотка измерительного трансформатора соединена сизмерительным прибором 2 .Недостатком известного кондуктометра является то, что высокая точность измерения достигается в немтолько при условии строгого соблюдения резонанса частот генератора иконтура, образованного обмоткой питающего трансформатора и конденсатора. Даже при небольших отклоненияхот резонанса чувствительность устройства резко падает, в результатечего неконтролируемо возрастаетошибка измерения. Необходимость выполнения условия резонанса накладывает оченЪ:жесткие требования к стабильности параметров генератора ипитающего трансформатора, в результате чего резко усложняется их схема, а следовательно, снижается надежность и дорожает устройство, Крометого, даже при использовании высокостабильного генератора (как по амплитуде, так и по частоте) практически невозможно в данных условиях.обеспечить без перестройки контурапостоянное сохранение условий резонанса. Используемый в известном устройстве контур имеет неравную нулю активную переменную нагрузку, поскольку электропроводность измеряемых жидкостей меняется в определенном диапазоне. Однако известно, что для реального контура частоты собственных колебаний описываются выражениемЧИ:= Р - ао1где И0 , ф104 ьсинС(уктивность;С - емкость,а - логарифмический коэффициентзатухания, зависящий от15 величины активной нагрузкиконтура.Таким образом, при измененииэлектропроводности контролируемойжидкости, частота собственных колебаний контура меняется, что приводитдаже при стабильной частоте генератора к нарушению условий резонанса.Цель изобретения - повышение точности измерения,25 Поставленная цель достигается тем,что в кондуктометр, содержащий кювегу, расположенную между питающим иИзмерительным трансформаторами, ге. нератор и измерительный прибор, при 30 чем обмотка питающего трансформаторас параллельно подключеннымк ней конденсатором соединена с генератором,а обмотка измерительного трансформатора соединена с измерительным прибором, дополнительно введены диодныйкоммутатор, дополнительная обмоткапитающего трансформатора, два пиковыхдетектора, причем обмотка питающеготрансформатора с конденсатором соедищ 0 нена с генератором через диодный коммутатор, дополнительная обмотка питающего трансформатора через первыйпиковый детектор введена в цепь обратной связи генератора, а обмоткаизмерительного трансформатора соединена с измерительным прибором через второй пиковый детектор.На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема кондуктора;на фиг.2 - осциллограмма процессазатухания амплитуды собственных колебаний, возникающих в результатеударного возбуждения контура,Кондуктометр содержит питающий 1и измерительный 2 трансформаторы,связанные жидкостным витком, образованным исследуемым раствором вкольцеобразной кювете 3, генератор 4импульсов и измерительный прибор 5.3 1291Параллельно обмотке 6 питающеготрансформатора 1 подключен конденсатор 1, Выход генератора 4 соединен через диодный коммутатор 8 с обмоткой 6 питающего трансформатора 1,который снабжен дополнительной обмоткой 9, которая через первый пиковый детектор 10, включена в цепьобратной связи генератора 4,Обмотка 11 измерительного трансформатора 2 через второй пиковыйдетектор 12 соединена с измерительным прибором 5, Пиковые детекторыподключены так, что они детектируютимпульсы, полярность которых противоположна полярности возбуждающихимпульсов,Кондуктометр работает следующимобразом,Прямоугольные импульсы с заданной 20скважностью, вырабатываемые генератором 4, подаются через диодный коммутатор 8 в обмотку 6 питающего трансформатора 1. Под действием этих импульсов в колебательном контуре, образованном обмоткой 6 питающеготрансформатора 1 и конденсатором 7,возбуждаются затухающие колебанияна собственной частоте контура, Начальная амплитуда этих колебаний оп-. 30ределяется параметрами контура ивозбуждающего импульса (фиг.2), Аналогичные колебания возникают и в дополнительной обмотке 9. Посколькувторой пиковый детектор 12 включен 35так, что он детектирует импульсы,полярность которых противоположна полярности возбуждающего импульса, тонапряжение на его выходе всегда равно максимальной амплитуде напряжения, возникающего на концах дополнительной обмотки 9 питающеготрансформатора 1, Так как напряжение на выходе первого пикового детектора 10 всегда равно амплитуде 45первого полупериода свободных колебаний контура, то при включении его 858 4в цепь обратной связи генератора 4начальная амплитуда свободных колебаний всегда постоянна.Таким образом, в кондуктометреавтоматически реализуются оба требования достижения максимальной чувствительности трансформаторного метода измерения электропроводности жидкости: резонансные условия, т.е. кон"тур всегда возбуждается на собственной резонансной частоте и начальнаяамплитуда колебаний всегда постоянна,а следовательно, и постоянна электродвижущая сила, возникающая в контуре,Под действием затухающих колебанийв жидкостном витке индуцируется ток,величина которого пропорциональнаэлектропроводности жидкости. Под действием этого тока в обмотке измерительного трансформатора 2 возникаетнапряжение, которое детектируетсявторым пиковым детектором 12, а поскольку он детектирует только импульсы, полярность которых противоположна полярности импульсов возбуждающего импульса, напряжение Ю на его выходе всегда пропорционально начальной амплитуде Пр затухающих колебаний в обмотке питающего трансформатора 1 и электропроводности жидкоговитка. Поскольку величина Ор постоянна, сигнал на выходе пикового детектора пропорционален только электропроводности жидкости и не зависитв широком диапазоне от стабильностипараметров возбуждающего импульса ипитающего трансформатора,Благодаря тому, что в устройстве "автоматически выполняются резонансные условия, чувствительность устройства максимальна во всем диапазоне измеряемых электропроводностей.Точность измерения в предлагаемомустройстве в 3-4 раза выше, чем визвестном кондуктометре,1291858 оставитель Л,Свешниковаехред Л.Олейник едактор И.Дербак ректор С.Ш Заказ 225 4 2 Тираж 777 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д