Кондуктометрическое устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено Об.11, 81 (21) 3351271/18-25 ИМ.Кп з с присоединением заявки Мо(23) Приоритет 6 01 Н 27/10 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано 1502,83,. Бюллетень М бДата опубликования описания 15.0283 153 УДК 537. 311(54) КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙС 10 15 2 Изобретение относится к измерителям электропроводности электропроводяших жидких сред, а также к устройствам сигнализации уровня или превы-.шения предела заданной электропроводнасти контролируемой среды и можетнайти широкое применение, например,в устройствах контроля хода технологического процесса в производстваххимической промышленности.Ввиду своей простоты и надежностив работе Широкое распространение получили автогенераторные устройстваконтроля проводимости жидких сред.Такие устройства снабжены кондуктометрическими датчиками, включеннымив цепь обратной связи усилителейгенераторов. В них колебательныйконтур входит в цепь обратной связи,как правило осуществляя передачуэнергии с выхода на вход усилителяв жестко заданном соотношении иобеспечивая выполнение условия баланса фаз. Изменение же коэффициентапередачи по цепи обратной связйпроисходит за счет воздействия входной величины,Известны кондуктометрические устройства, например, устройство контНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кондуктометрическое устройство, включающее соединенные последовательно электродный кондуктометрический первичный преобразователь, усилитель-генератор с колебательным контуром и пороговое устройство 21.Известное устройство состоит иэ усилителя-генератора с колебательным. контуром выполненным на ферритовом торроидальном сердечнике с обмотками связи, кондуктометрического электродного первичного преобразователя и релейного устройства. В цепь обратной связи усилителя-генератора включен индуктивный мост, в одно из плеч которого включен кондуктометрический электродный первичный преобразователь.Известное устройство работает следующим образом. При раэбалансе индуктивного моста обратной связи в одну сторону образуется отрицательная обратная связь и автогенератор не возбуждается, при разбалансе моста в другую сторону обратная связь становится положительной и усилитель генератор переходит в режим самовоэбуждения. Сигнал с выходаусилителя-генератора поступает на вход порогового устройства, которое и формирует соответствующий сигнал устройства. Точка срабатывания устройства устанавливается путем изменения сопротивления другого плеча индуктивного моста,Особенностью в работе кондуктометрического устройства является специфика периодической работы первичного преобразователя. В режиме 1 О автогенерации к измерительным электродам первичного преобразователя прикладывается напряжение переменного тока и через преобразователь течет определенный ток при отсутстк15 вии же генерации ток через первичный преобразователь не течет.На границе между металлическим электродом первичного преобразователя и раствором, в который погружен электрод, образуется двойной электрический слой. Этот слой обусловлен электрическими зарядами, расположенными на металле, и ионами противоположного знака, находящимися в растворе вблизи поверхности металла, 25 Двойной электрический слой в первом приближении представляет собой плоский конденсатор, Полная схема замещения преобразователя может быть представлена в виде двух последова тельно соединенных конденсаторов и сопротивления, Поэтому для обеспечения прохождения тока через эту цепь требуется приложения к ней переменного напряжения. При запит- З 5 ке цепи постоянным током электроды преобразователя поляриэуются.В режиме отсутствия автогенерации, с одной стороны, к измерительным электродам не прикладывается напряжение и ток через преобразователь не проходит, а с другой стороны, усилитель-генератор не возбуждается без положительной обратной связи, Но известные устройства все же работают, что объясняется наличием шумовых явлений в самих усилителях- генераторах, что в конечном итоге обеспечивает проводящую цепь между измерительными электродами первичного преобразователя, Учитывая, 50 что частота и амплитуда шумовых сигналов может быть самой разнообразной, ясна и нестабильность точки срабатывания известных автогенераторных устройств Это явление 55 еще больше усугубляется при контроле уровня электролита. При периодическом смачивании электродов на их поверхности может образовываться оксидная или другого вида пленка, 60 которая иногда требует для ее пробоя повышеннОго наПряжЕнияУкаэанные явления сужают диапазон чувствительности известных автогенераторных устройств, значительно занижают класс точности работы автогенераторных устройств.Цель изобретения - расширение диапазона чувствительности автогенераторных устройств.Поставленная цель достигается путем введения в известное устройство,включающее электродный первичныйпреобразователь, усилитель-генератор с колебательным контуром и пороговое устройство, дополнительногогенератора синусоидальных электрических колебанийс частотой Й больше щи меньшегде щсоси Еопределяются по резонанснойхарактеристике контура резонансногоусилителя-генератора на уровне, непревышающем одной десятой ее максимальной величины амплитуды, причем выходная обмотка дополнительногогенератора индуктивно связана с контуром усилителя-генератора.На чертеже приведено предлагаемое кондуктометрическое устройство.Устройство состоит из усилителягенератора 1, выполненного на транзисторе и включающего колебательныйконтур 2 с обмотками связи, электродного первичного преобразователя 3,порогового устройства 4 с исполнительным реле, дополнительного генЕра.тора синусоидальных электрическихколебаний 5,Усилитель-генератор 1 снабжен колебательным контуром 2, выполненным на ферритовом сердечнике с обмотками связи и контактным первичным преобразователем 3, Выходная обмотка связи колебательного контура 2 через детектор включена на вход порогового устройства 4, Пороговое устройство 4 контактными исполнительного реле формирует соответствующий,сигнал о состоянии контролируемого параметра. Выходная обмотка дополнительного генератора включена индуктивно в колебательный контур автогенератора.Кондуктометрическое устройство работает следующим образом.Устройству подается электропитание. Начинает работать дополнительный генератор 5, который через связь с колебательным контуром запитывает электроды первичного преобразователя. Приложенное к измерительным электродам напряжение. дополнительного генератора обуславливает прохождение по . ним тока, который проходит во время работы все время, устраняя всякое появление поляризационных явлений в приэлектродной области первичного преобразователя. При достижении определенной, наперед заданной величиныпроводимости между электродами первичного преобразователя из-за,например, изменения проводимостиконтролируемой среды или измененияуровня ее обратная связь междувыходом и входом усилителя-генератора становится положительной иусилитель генератор переходит врежим самовозбуждения, Сигнал с обмотки связи контура усилителя-генератора поступает на вход пороговогоустройства, Пороговое устройствосрабатывает и выдает соответствующий сигнал,Для того, чтобы сигнал дополнительного генератора не мог вызватьложного срабатывания пороговогоустройства через тракт усилителягенератора, частоту генерации дополнительного генератора выбирают больше максимальной частоты или меньшеменимальной частоты, определенныхна уровне, не превышающем одной десятой максимальной величины амплитуды резонансной характеристики контура усилителя-генератора с максимальной амплитудой, равной величиненапряжения на контуре во время генерации. Дополнительный генератордолжен генерировать электрическиеколебания тока синусоидальной формыаСоблюдение укаэанных условий обеспечивает надежную работу устройства,Таким образом, применение в устройстве дополнительного генератора с частотой больше максимальнойили меньше минимальной, определенныхна уровне одной десятой максимальнойвеличины амплитуды резонансной характеристики колебательного контура усилителя-генератора и имеющегосвязь с колебательным контуром, позволяет получить устройство, обеспечивающее расширение диапазона чувствительности устройства.5Формула изобретенияКондуктометрическое устройство,10 включающее соединенные последовательно электродный кондуктометрическийпервичный преобразователь, усилительгенератор с колебательным контуроми пороговое устройство, о т л и15 ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения диапазона чувствительности, в устройство введен дополнительный генератор синусоидальных электрических колебаний с частотой Й20 больше Кмаксили меньше ЙмО, гдеГ . и Еопределяются по резонансной характеристике контураусилителя-генератора на уровне, непревышающем одной десятой величиныее амплитуды, причем выходная об. мотка дополнительного генератораиндуктивно связана с контуром усилителя-генератора,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Лейман А.А. Автогенераторныемагнитно-транзисторные датчики иреле. М ффЭнергия, 1971, с.3-15.2, Клименко В,Т. и др. Кондуктометрические анализаторы жидких сред.- .в сб, НИИТЭХИИ: Автоматизация химических производств, 1973, с.69-71.996925 Составитель Г.Кулаков.актор К.Волощук Техред О. Неце Коррек етни Подпмитета СССРоткрытийская наб., д,илиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектн аз 923/61 Тираж 811 исно ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш 4/5