Устройство для измерения удельной электропроводности жидкости

(57) Изобретен физическим изм относится к гидроениям и может быть 8. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР АВТОРСКОМУ СВ(71 ) Институт электродинамики АН УССР и Специальное конструкторско- технологическое бюро Института электродинамики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР В 1056022, кл. С 01 В 27/02, 1982.Авторское свидетельство СССР1064190, кл. О 01 В 27/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЗЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ использовано, в частности для измерения тонкой стратификации вод океанаи для динамического измерения электропроводности жидкости. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается путем уменьшенияпогрешности, обусловленной изменением размеров, формы и места расположения окружающих датчики предметов впроцессе эксплуатации. Устройстводля измерения удельной электропроводности жидкости содержит индуктивныедатчики 1 и 2, генератор 3, измерительные преобразователи 4 и 3, блок6 вычитания и регистратор 7Выполнение датчиков и блок-схемы измерительного преобразователя приводитсяв описании изобретения. 3 ил.) где Вз. )В сопротивления объемных витков первого ивторого датчиков соот пветственно;сопротивление внутренней части объемного витка датчика 1;сопротивление внутренней части датчика 2;сопротивление внешней части объемных. г,п витков датчиков. Изобретение относится к гидрофиэическим измерениям и может бытьиспользовано в частности, для исследования тонкой стратификации вод оке"ана и для динамических измерений5элек троп ров однос ти жидк остей.Целью изобретения является повышение точности измерения за счетуменьшения погрешности, обусловлен-,ной изменением размеров, Формы и места расположения окружающих датчикипредметов в процессе эксплуатации.На Фиг,1 показана блок-схема устройс тва, на фиг . 2 - схема выполнениядатчиков; на фиг.3 - блок-схема измерительного преобразователя.Устройство содержит индуктивныедатчики 1 и 2, генератор 3, измерительные преобразователи 4 и 5 блок) го6 вычитания и регистратор 7,.При этом входы датчиков 1 и 2 сое, динены с выходом генератора 3, котоирыи соединен также с опорными входа ми измеритепьных преобразователей 254 и 5, сигнальные вхопы которых сое, динены с выходами датчиков, выходыизмерительных преобразователей сое,динены с соответствующими входами блока 6 вычитания, выход которого сое динен с входом регистратора 7,Устройство работает следующим; образом.При погружении датчиков 1 и 2 висследуемый раствор образуются объем. ные витки, проводимости которых про, порциональны удельной проводимостиисследуемого раствора, Так как, изме 1рительные преобразователи 4 и 5,изме ряют обратную величину, то на ихвыходах появляются сигналы, пропорци ональные сопротивлениям объемных витков,Эти сигналы поступают на входы блока 6, на выходе которого сигнал будет пропорционален удельному сопротивлению объемных витков В,Вць )В -В Г- Г и - Г) (1-и) 3 С, (1-и) (3)где о - удельное сопротивление исследуемой жидкости;С - геометрическая постоянная1кварцевой трубки датчика 1 .Сигнал, пропорциональный уделЮ- ному сопротивлению исследуемого раствора, с выхода блока 6 подается на регистратор 7.На фиг,2 показано выполнение датчиков. Датчики 1 и 2 помещены в трубообразный кожух 8 иэ изоляционного материала, длина которого равна диаметру осреднения датчика. Кожух 8 разделен на две равные части перегородкой 9, выполненной из изоляционного материала. Кварцевые трубки 10 и 11 имеют различный внутренний диаметр. При погружении датчиков в исследуемый раствор образуются объемные витки, проходящие в датчике 1 через трубку 1 0 и полости 1 2 и 13, в датчике 2 - через трубку 11 и полости 1 4 и 1 5. Так как полости 1 2 и 13 равны по объему и форме полостям 14 и 1 5, то их сопротивления г в датчиках 1 и 2 равны. А внутренние сопротивления различны вследствие разных диаметров кварцевых трубок, Электрическое поле датчиков находится внутри кожуха 8 и, следовательно, окружающие предметы не влияют на выходной сигнал датчиков, Темпе)ратурные изменения размеров полостей 12-15 одинаковы вследствие однородности материала и симметричности конст рук ции. Следовательно, будут одинаковы изменения сопротивления г) 2) а значит разность сопротивлений объемных витков не будет зависеть от температурных изменений сопротивлений г . Перегородка 9 может отсутствовать если датчики расположены сравнительно далеко друг от друга так так, чтобы электрическое поле одного датчика не влияло на другое и наоборот. В этом случае сопротивлениеявляется общим для обоих датчикови оно образуется полостями 12-1 5. В этом случае окружающие предметы .могут находиться в полостях датчиков,формула изобретения 25Устройство для измерения удельной электропроводности жидкости,содержащее генератор, два индуктивных датчика, блок вычитания, измерительный преобразоВатель, опорныйвход которого соединен с генератором,регистратор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиза счет. уменьшения погрешности измерения, обусловленной изменениемразмеров, Формы и места расположения окружающих датчики предметов впроцессе эксплуатации, в него введенвторой измерительный преобразователь,причем сигнальный вход каждого измерительного преобразователя соединенс выходом соответствуЬщего датчика,а опорный вход - с генератором, авыход - с соответствующим входом бло ка вычитания, выход которого соединензс входом регистратора, при этой измерительные преобразователи выполнены тай, что их выходные сигналы обратно пропорциональны.входньи, адатчики выполнены так, что имеют одинаковые сопротивления внешних частейобъемных витков и разные сопротивления внутренних частей. но так как сопротивление г является общим, то и влияние этих предметов будет одинаковым на объемные витки датчиков. Любые изменения Формы корпуса также не влияют на результаты измерения в силу того, что сопротивление г является общим,На фиг.3 показана блок-схема измерительного преобразователя, Датчик 1 подключен индикаторной обмоткой 16 к сигнальному входу.измерительного преобразователя 4, на опорный вход которого подается напряжение У от генератора 3. Это же напряжение поступает на генераторную обмотку 17 датчика 1, Измерительный преобразователь включаетв себя усилитель 18 неравновесия, образцовую меру 19, синхронный детектор 20,. регулятор 21, коммутатор 22, индуктивный трансформаторный делитель 23. Вхрд усилителя 18 неравновесия связан с индикаторной обмоткой 16 датчика 1 и токовым зажимом образцовой меры 19, потенциальный зажим которой подсоединен к вторичной обмотке транс форматорного делителя 23, Выход усилителя 18 подсоединен к входу синхронного детектора 20, на опорный вход которого подается напряжение Цг от генератора 3. Выход синхронного детектора 20 соединен с входом регулятора 1 (в качестве которого может быть использован реверсивный счетчик), выход которого подсоединен к регулирующему входу коммутатора 22, в качестве которого может быть использован, например, набор аналоговых ключей управляемых кодом, На опорный вход коммутатора подается напряжение У от генератора 3. Измерительный преобразователь работает следующим образом.Выходной ток датчика 1 с индика- . торной обмотки 16 подается на входусилителя 18 неравновесия, куда так- же поступает эталонный ток 1 от образцовой меры 1 9. Разность этих токов усиливается усилителем 18 и преобразуется на выходе в напряжение, которое подается на сигнальный вход синхронного детектора 20, с выхода 552121 6которого сигнал (например, в видеимпульсов) подается на регулятор 21,который управляет коммутатором 22, 5подключая необходимое количество витков первичной обмотки трансформаторного делителя 23 к генератору, приводя тем самьи схему в равновесие,при котором 1 = 1, Чем больше сопротивление объемного витка, тем меньше выходной ток 1 в датчике 1, азначит эталонный ток 1 должен бытьтакже уменьшен. Для этого необходимо увеличить количество витков первичной обмотки трансформаторного делителй 23 (уменьшить коэффициенттрансформации), Количество витков,.на которое подается напряжение, будет, йропорционально выходному сигналу (коду) регулятора 21, Этот сигнал и является выходньм для данногоизмерительного преобразователя.1552121 ставитель В. С хред А.Кравчук Редактор В. Бугренкова абации тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 производстве о.аказ 328 Тираж 580 НИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖФРИ 3анКорректо Подписноеооретениям и открытиям при ГКРаушская наб., д. 4/5