Способ определения удельной электропроводности жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)(56) Авторское свидетельство СССР й 828128, кл.6 01 й 27/26, 1979.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ(57) Изобретение относится к кондуктометрическимспособам измерения эпектропроводности жидкостей и мьи для контроля выпускаемой продукции втекстильной, химической, резиновой, мясной, молочной и т.п. промышленности, контроля воды в реках иводоемак при лабораторных исследованиях распространения электромагнитных волн в жидких средах. Целью изобретения является повышение точности измерений Способ предусматривает подачу переменного напряжения на элетроды, погружен - ные в жидкость, и измерение активного сопротив - пения между ними непосредственно и с диэлектриком и расчете удельной электропроводности по ре - зультатам измерения. Особенностью способа является измерение активного сопротивления между электродами с расположенными между ними диэлектриком, что позволяет исключить влияние паразитных электрических полей. Устройство, реали - зующее способ, содержит генератор 1, резистор 2, электроды 3, ключ 4, электроды 5, общую шину 6, ключ 7, регистратор 8 и синхронизатор 9. 1 з.п. флы,2 ил.Изобретение касается исследования материалов электрическими методами, а точнее измерений электропроводности жидкостей кондуктометрическими методами, и может быть использовано в областях промышленности, использующих для контроля выпускаемой продукции измерения электропроводности жидкостей (текстильная, химическая, резиновая, мясная, молочная и т,д.), для измерения злектропроводности воды в реках и водоемах; а также при лабораторных исследованиях распространения электромагнитных волн в жидких средах.Целью изобретения является повышение точности.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства определения удельной электропроводности жидкости, реализующего способ определения удельной электропроводности жидкостей; на фиг, 2 показаны распределения полей между электродами беэ диэлектрика (см. фиг. 2,а) и при наличии диэлектрика (см, фиг. 2,б),Устройство, реализующее способ определения удельной электропроводности жидкости, содержит генератор 1 двух разно- полярных импульсов, измерительный резистор 2, первую пару 3 электродов, первый управляемый ключ 4, вторую пару 5 электродов, общую шину 6, второй управляемый ключ 7, регистратор 8, синхронизатор 9,Генератор 1 соединен с 1-м ходом ключа 7 непосредственно и через резистор 2 с 2-м входом ключа 7 и 1-м входом электродов 3, вторЬй вход электродов 3 через ключ 4 соединен с 1-м входом электродов 5, второй вход электродов 5 через общую шину 6 соединен с 2-м выходом ключа 4, выходы синхронизатора 9 соединены соответственно с генератором 1, первым и вторым ключами, выход ключа 7 через регистратор 8 соединен с синхронизатором 9,Сущность способа заключается в следующем.Известно, что удельная электропровод- ность оо любой среды связана с сопротивлением В этой среды между двумя электродами, введенными в среду, через емкость С этих электродов в свободном пространстве соотношениемОо Е о/ВС (1)где е о - электрическая постоянная,Ео,8410 Ф/м.Общая емкость любой пары электродовпредставляет собой сумму двух емкостей С ==Со+ Скр, где Со - емкость, точно соответствующая межэлектродному пространству в5 паре (межэлектродная емкость) и точно определяемая конструкцией пары, Скр - такназываемая краевая (или еще паразитная)емкость этих электродов, которая зависит отряда факторов, точно не рассчитывается и"0 может быть определена только экспериментально,Следовательно, сопротивление жидкости Во только межэлектродного пространства двух электродов соответствует только15 межэлектродной емкости Со и точно определятся ею, сопротивление же жидкости Вкртолько вне межэлектродного пространстваэтих электродов соответствует только краевой емкости С,р и точно определяется этой20 емкостью,Эти положения и лежат в основе определения удельной электропроводности и,в способе,Поскольку в первой паре электродов вформировании сопротивления В 1 участвуетсуммарная емкость С = Со + Скр, то сопротивления жидкости Во и Вкр, соответствующие емкостям Со и Скр, подключеныпараллел ьно. поэтому измерен ное соп ро 30 тивление В 1 равно В Во кг1 В+Во кр35(2) В формировании же сопротивления Вг жидкости между электродами второй пары участвует только краевая емкость Скр, так как межэлектродное пространство этой па 40 ры занято диэлектриками. Поэтому Вг = Вкр. Подставляя измеренное сопротивление Вг в формулу (2), находят, чтогде Во - сопротивление. точно соответствующее межэлектродной емкости Со первой пары электродов в свободном пространстве, Ом. Поскольку межэлектродная емкость Со задана конструкцией этой пары электродов и точно рассчитывается, то иэ формул (1) и (3) находят, что55О Я 1 иО -0 г 1 1 К = Я 1 = 0,5 (Я 1 + Я 1 ),обеих пар 20 и О К г 2 Е 0 - 13 г 2 К -К 2 К К2 1 сооо Со Устройство для определения удельнойэлектропроводности жидкости работает следующим образом.Закрепляют диэлектрик между электродами второй пары. Вводят пары электродов в жидкость и размещают их в жидкости так, чтобы расстояние между парами электродов было не менее одного межэлектродного расстояния в парах, а расстояния от соответствующих сторон пар электродов до границ жидкости были бы не менее двух межэлектродных расстояний в парах. Включают питание на аппаратуру. Первым импульсом синхронизации синхронизатора 9 с первого выхода подключают выход генератора 1 через второй ключ 7 ко входу регистратора 8, со второго выхода синхронизатора 9 подключают через первый ключ 4 второй электрод первой пары 3 к общей шине 6, с третьего выхода синхронизатора 9 запускают регистратор 8, с четвертого выхода запускают генератор 1. Регистрируют выходное напряжение генератора на регистраторе 8 и измеряют амплитуды положительного и+отрицательного импульсов Ог 1 и Ог 1,Вторым импульсом синхронизации синхронизатора 9 с первого выхода подключают через второй ключ 7 первый электрод первой пары 3 ко входу регистратора 8, с третьего выхода синхронизатора 9 запускают регистратор 8, с четвертого выхода запускают генератор 1, Регистрируют напряжение на первом электроде первой пары и измеряют амплитуды импульсов обеих полярностей О 1 и 01.Третьим импульсом синхронизации синхронизатора 9 с первого выхода подключают выход генератора через второй ключ 7 ко входу регистратора 8, со второго выхода синхронизатора 9 подключают через первый ключ 4 первый электрод второй пары 5 ко второму выходу первого ключа 4, с третьего выхода синхронизатора 9 запускают регистратор 8. С:четвертого выхода синхронизатора 9 запускают генератор. Регистрируют выходное напряжение генератора 1 и измеряют амплитуды импульсов+обеих полярностей 01 и Оа,Четвертым импульсом синхронизации синхронизатора 9 с первого выхода подключают через второй ключ 4 первый электрод первой пары 3 ко входу регистратора 8, с третьего выхода синхронизатора 9 запуска 30 35 40 45 50 Ф о р м у л а и з о б р е т е н.и я 551. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ, включающий подачу переменного напряжения на два электрода, введенют регистратор 8. с четвертого выхода синхронизатора 9 запускают генератор. Регистрируют напряжение на первом электроде первой пары 3 и измеряют амплитуды импульсов обеих полярностей ОХ и ОХ Выключают аппаратуру. Определяют сопротивления жидкости между электродами по формулампервой пары ЯХ =0.5 (ЯХ + Я 2. ) второй парыЯг = ЯХ-Я 1,где Яи - заданная величина измерительногорезистора, Ом.Определяют удельную электропроводность жидкости по формуле где е о - электрическая постоянная, ео=8,84 10 Ф/м; Со - заданная межэлектродная емкость каждой пары электродов в свободном пространстве, Ф;Яг - измеренное сопротивление между электродами второй пары, Ом;Я 1 - измеренное сопротивление между электродами первой пары, Ом. ные в исследуемую жидкость, измерение активного сопротивления Я 1 между электродами и определение удельной электропроводности жидкости по результатам измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности,1664030 В.Фельдма Составитель В.Ежов Техред М.Моргентал орректор Н.Милюков еда аказ 1341 писное Тираж НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская на гарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. У город,дополнительно проводят измерение активного сопротивления й 2 при расположении между электродами диэлектрика, а удельную электропроводность ао жидкости определяют по формулеЙ В сг овг:о В+Я С1 2 о где со= 8,84 10 Ф/м - электриче - 12ская постоянная;Со - межэлектродная емкость в сво 5 бодном пространстве,2, Способ по п.1, отличающийсятем, что в качестве диэлектрика используют пенопласт,