Способ определения температуры водных растворов солей

(51)5 0 01 К 7/ й. ь УйьюйЯ ИС НИ О Т б приведен ения темпельтметр. На фиг. афического опред ты; 4 - пример ратуры. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский филиал Государственного проектно-изыскательского и научноисследовательского института морскоготранспорта "СоюзморНИИпроект"(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ Изобретение относится к технике измерения температуры водных растворов солей и может быть использовано для прецизионных измерений температуры в морской воде. Целью изобретения является повыщение точности определения температуры водных раетворов солей за счет исключения влияния измерений солености раствора.На фиг. 1 а и 1 б приведены графики зависимости падения напряжения на электродах, помещенных в водные растворы солей, от частоты электрического тока, протекающего по ним, при различных значениях температуры, а также от температуры при различных значениях частоты. На фиг. 2 а приведена блок структурная схема устройства реализующая предлагаемый способ, где 1 - электроды; 2 - контролируемый раствор; 3 - генератор звуковой часто(57) Изобретение относится к технике измерения температуры водных растворов солей и позволяет повысить точность измерения температуры. Способ осуществляют следующим образом. Снимают зависимости падения напряжения на электродах, помещенных в раствор с известной соленостью, т.е. опорную зависимость О =ф(т), при двух или более частотах питающего тока в диапазоне частот 10 - 10 Гц, измеряют паде 3ние напряжения на тех же электродах, помещенных в контролируемый раствор: 01 на частоте 11 и О 2 на частоте т 2. По опорным зависимостям О = 1/11 (1) и О = ф (1) определяют температуры т 1 и т 2, соответствующие напряжениям 01 и 02, и по формуле определяют искомую температуру тх 2 ил. Предлагаемый способ основан на использовании нелинейной зависимости комплексной проводимости водных растворов О солей от температуры и частоты в релакса- О ционной области процесса образования О) мигрирующих под действием переменного ф электрического поля ионов. Области релаксации принадлежит диапазон частот 10 - 103 Гц, что обусловливает частотный диапазон применения способа. Нелинейность зависимости О = 1/1(т, 1) дает возможность поставить в соответствие каждому значению О (пропорциональному электропроводности) множество значений температур и частот.Предлагаемый способ реализуется следующим образом, 1696904Электроды 1 помещают в водный раствор 2 какой-либо известной соли (опорный раствор), подключают электроды 1 к выходу генератора 3, Падение напряжения на электродах 1 контролируют вольтметром. 4, 5 Снимают температурные зависимости (тарировочные кривые) падения напряжения О на электродах 1 в диапазоне игследуемых температур при двух или более значениях частот 1, которые устанавливают с помощью 10 генератора 3 в диапазоне частот 10 - 10 Гц.з .Помещают электроды 1 в контролируемый раствор, температуру которого следует определить. Измеряют падение напряжения 01 на электродах при частоте 1 = 11, По 15 полученной тарировочной зависимости О =. = ф(т) определяют значение температуры 1 опорной среды, соответствующее падению напряжения на электродах О:=О, помещенных в названную среду, при частоте 1 = 11, С 20 помощью генератора 3 меняют частоту питания электродов 1, помещенных в исследуемую среду 2, до значения частоты, равного 12, Вольтметром 4 измеряют падение напряжения О 2, Определяют значение т 2 по зави симости О = ф(1) для опорного раствора 2 при О = О 2 и частоте т = т 2,Искомую температуру определяют по формулетх = 1 + О 1 И 2 1 Оч О 2 Пример вычисления и графического определения искомой температуры сконтро лируемого раствора.1, Диапазон исследуемых температур 0 - 30 С.. Измеряют падение напряжения на электродах помещенных. в контролируемую 40 среду(морская вода), О 190 мВ при частоте питающего тока Г 1 =: 100 Гц.2. Измеряют падение напряжения на электродах при й 2 = 500 Гц, О 2 = 62 мВ.3. выбирают опорный раствор из усло вия О = ф 1(тмин), где тмин - минимальная температура диапазона измеряемых температур, которая должна быть больше или равна измеренному значению падения напряжения на электродах, расположенных 50 в контролируемой среде, при работе на меньшей из двух частот, О =: ф (тмакс), где 1 макс - максимальная температура диапазона измеряемых температур, которая должна быть меньше или равна измеренному значе нию О в контролируемой среде на большей из двух частот.В данном примере приведенному выше условию удовлетворяют тарировочные кривые, снятые для морской воды соленостью 0,5 ф на частотах 100 и 500 Гц (фиг, 2 б),Действительно, О = ф(0) = 97 мВО 1 оогц= 90 мВ, а О = ф(30)= 35 мВ О 5,=62 мв.4. По выбранным тарировочным кривым определяют температуру т, соответствующую напряжению О 1 = 90 мВ, и температуру т 2 = 9,5 С, соответствующую падению напряжения О 2 = 62 мВ.5. Искомую температуру тх вычисляют по формуле- 25,00б, При графическом определении искомой температуры на тарировочной кривой, снятой при (, находят положение точки 5, соответствующее напряжению О для контролируемой среды при 11; находят положение точки 6, соответствующее напряжению О 2 для контролируемой среды при 12 (на кривой, снятой для 12), Через точки 5 и б проводят прямую до пересечения с осью абсцисс(точка 7). Температура, соответствующая точке 7, и есть искомая температура.Для проверки восстанавливают перпендикуляр из точки 7 до пересечения с кривыО = ф (1), снятыми для морской воды соленостью 0,25 ОО при 11 = 100 Гц и 12=500 Гц, которая в данном примере была использована в качестве неизвестной контролируемой среды. Напряжения в точках пересечения 8 и 9 равны 62 и 90 мВ соответственно.В данном способе время измерения определяется частотным диапазоном 10-10з Гц, определяемым областью релаксации, Изфиг. 1 а видно, что область нелинейной зависимости ограничена сверху частотами 2 - 3 10 Гц, что соответствует времени 0.5 з 03 10 с, Нижняя граничная частота Ьи = =10 Гц соответствует времени 0,1 с, Формула изобретения Способ определения температуры водных растворов солей, заключающийся в том, что измеряют падение напряжения на электродах, размещенных в растворе и подключенных к источнику тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения температуры за счет исключения влиянияи изменений солености раствора, предварительно снимают зависимости падения напряжения на электродах, помещенных в раствор соли с фиксированной соленостью, от температуры по крайней мере при двух частотах питающего тока в диапазоне 10-10 Гц, измеряют падение3К мд ОООО юг Э напряжения О на частоте питающего тока 1 и падение напряжения 02 на частоте 12, по тарировочной зависимости 0 = ф(т), снятой при 1 = 11, определяют значение температуры т 1, соответствующее О = 01, по 5 тарировочной зависимости О = ф (т), снятой при т = т 2, определяют значение т 2, соответствующее О = 02, и определяют температуру раствора тх по формуле при этом для раствора соли с фиксированной соленостью выполняются следующие условия: значение О = ф 1 (1 мин) больше или равно измеренному падению напряжения О для контролируемой среды, соответствующему меньшей из частот 11 и т 2, и значение функции О = фмакс) меньше или равно измеренному падению напряжения 01, соответствующему большей из частот 11 и 12, где тмин и тмакс - минимальная и максимальная температуры исследуемого диапазона.Заказ 4298 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, РауновКоррек Подписноетениям и открытиям при ГКНТ С кая наб 4/5