Кондуктометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1663 1)4 С 27 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ юл. Р 19ий государст менныеАизикоХимия,ГССР 985,аналитистности и моя ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к ческому приборостроению, в ч к устройствам кондуктометрии жет быть использовано в цело Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к кондуктометрам, и может быть использовано для решения широкого класса задач измерения удельной электропроводности жидкостей.Целью изобретения является упрощение процесса градуировки и введение температурной поправки в результаты кондуктометрических измерений.На Лиг.1 изображена блок-схема кондуктометра; на Лиг.2 - эквивалентная схема датчика.Кондуктометр содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, бесконтактный емкостный кондуктометрический датчик (БКД) 2, Функциональный преобразователь (ФП) 3, Фазовый детектор отраслей народного хозяйства для из-.мерения удельной электропроводностижидкостей. Целью изобретения является упрощение процесса градуировкикондуктометра и введение температурной поправки, что реализуется с помощью дополнительных элементов, введенных в устройство, В кондуктометре,содержащем генератор, бесконтактныйемкостный датчик, функциональныйпреобразователь, Фазовый детектор ирегистратор, функциональный преобразователь выполнен в виде интегратора,сумматора и двух регулирующих потенциометров - коррекции диапазонапри градуировке и введения поправки.Последняя процедура реализуется путем перестройки частоты генератора,2 ил. 4 с регистратором 5. Последовательносоединенные генератор 1, БКДиФП 3 подключены к сигнальному входуджазового детектора (ФД) 4, вход опорного сигнала которого подключен квыходу генератора 1, причем последний ймеет перестройку по частоте.ФП 3 снабжен вторым входом и содержит интегратор б, сумматор 7 и двапотенциометра 8 и 9, Первым входомФП 4 является вход интегратора 6,выход которого соединен с первым входом сумматора 7, Второй вход сумматора 7 соединен с подвижным контактом первого потенциометра 8, одиннеподвижный контакт которого является вторым входом ФП 4 и подключен квыходу генератора 1. Лругой неподвиж( ) где 11 50 з 148 ный контакт потенциометра 8 соединен с нулевой шиной. Выход сумматора 7 соединен с неподвижным контактом второго потенциометра 9, другой неподвижный контакт которого соединен с нулевой инной устройства, а подвижный контакт является выходом ФП 3,Эквивалентная схема БКД 2 выполнена в виде параллельной ВС-цепи с сопротивлением 11 1 О и емкостью С 11 и последовательной емкости Г, 12.Кондектометр работает следующим образом.Выходное напряжение на регистраторе равно напряжение генератора 1;емкость конденсатора в интеграторе 6;коэААициенты передачи соответственно первого 8 и второго 9 потенциометров;эдйективная емкость БКД 2,Г У +СС +:)Е еод ( )Сг+(С+С,)Бгде С и С - параметры эквивалентнойсхемы БКД 2;проводимость раствора,характеризуемая сопротивлением К эквивалентной схемы (Лиг.2);Г - относительная диэлектрическая проницаемостьисследуемой среды;Г, - абсолютная диэлектрическая проницаемость;ы - частота генератора 1.При градуировке в БКД 2 заливают дистиллированную воду, проводимость которой не менее чем в 30 раз меньше проводимости эталонного раствора и может быть принята за нуль, и регулировкой первого потенциометра 8 добиваются нулевого показания регистратора 5, ври этомС (О) г ГС, (С+С)Сг Затем в БКД 2 заливают раствор, проводимость которого не менее чем в 30 раз превосходит проводимость эталонного раствора и может быть принята за бесконечность, и регулировкой второго потенциометра 9 добиваются максимального показания регистратора 5, при этом Сг 11 г С+Г,С (со) Г (О) 1 г С д где 11, - максимальное напряжение навыходе регистратора.Затем в БКД 2 заливают эталонныйраствор с известной проводимостьюи регулировкой частоты ы генератора1 добиваются показания регистратора5, равного половине максимального1,(2, при этомССО = (5)(С, +С)ЕЯ 15 В результате градуировки зависимостьь (1) с учетом соотношений (2) (5) принимает вид 11( 1= П С = Г- - (6)20С,( )-С (О) ф 1+(- . )г ф что позволяет проградуировать шкалу регистратора в значениях относительной проводимости25ЦХ Хо 11 1 Т(7)г- измереннное значение напряжения регистратора.30 Таким образом, кондуктометр осуществляет сравнение проводимостиисследуемого раствора с известной проводимостьюэталонного раствора,причем шкала регистратора является 35универсальной, т.е. не зависит отконструкции и геометрических размеров датчика 2, частоты генератора ипроводимости раствора, принятого эаэталон.40 Как показывает расчет, относительная погрешность градуировки кондуктометра, связанная с тем, что напервом и втором этапах используютсярастворы с конечной проводимостью, 45 не превышает 17 в диапазоне проводимостей от О, 2до 5 у,в диапазоне проводимостей от 0,1 ф до 0,2 и от5 , до 10. и может быть уменьшенасоответствующим выбором растворов. Температурная, погрешность кондуктометра связана с зависимостью от температуры проводимости раствора и диэлектрической проницаемости воды, 55 Эти зависимости могут быть записаныв видеу(Т) =- )(Тю)еКТ)ф Е,Т) (То)3(Т),14 где Т - температура, при которой производилась градуировка, С; Т - температура раствора в БКД2 Г 1(Т)1+0,02(Т-Т ) - температурныйкоэффициент проводимости р(Т) 1-0,01(Т-т ) - температурныйкоэффициент проницаемости,Из Формул (4 ) и (5 ) видно, что для компенсации температурной погрешности, т.е. для того, чтобы при изменении температуры раствора в БКД 2 показания регистратора 5 оставались постоянными, необходимо менять частоту генератора 1 по закону.Формула изобретения Кондуктометр, содержащий последовательно соединенные генератор, бесконтактный емкостный кондуктомет 81663 6рический датчик и Функциональныйпреобразователь, а также Фазовый детектор с регистратором, причем входопорного сигнала Фазового детектора 5подключен к выходу генераФора, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения градуировки и коррекции температурной погрешности,Функциональный преобразователь снабжен вторым входом и содержит интегратор ., сумматор и два потенциометра,причем первым входом функционального преобразователя является входинтегратора, выход которого соединенс подвижным контактом первого потенциометра, первый неподвияяый контакт которого соединен с нулевойшиной кондуктометра, а второй является вторым входом Фунциональногопреобразователя и подсоединен к входу генератора, выход сумматора под"ключен к первому неподвижному контакту второго потенциометра, второй 25 неподвижннй контакт которого соеди"нен с нулевой шиной кондуктометра,а неподвижный контакт является выходомАуйкционального преобразователя иподсоединен к сигнальному входу Фазового детектора.ж 790комитета поМосква,Жодписное обретениям и открытиям Раушская наб д. 4/5