Частотный кондуктометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0 4 С 01 М 27/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ов анализа.6-277,СР вЬ ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 07.07,88, Бюл, У 25 (7.1) Тамбовский институт химического машиностроения(56) Лопатин Б.А. Теоретические основы электрохимических методов М.: Высшая школа, 1975, с. 27Авторское свидетельство. СС ,9 1341543, кл. С 01 Б 27/02, 1986,(54) ЧАСТОТНЫЙ КОНДУКТОМЕТР(57) Изобретение относится к средствам автоматизированных кондуктометрических измерений и может быть использовано в целом ряде отраслей народного хозяйства для определения составаи характеристик электролитов. Цельюизобретения является повышение точности измерений, Это реализуется микропроцессорной системой, управляющейтремя делителями частоты и одним умножителем для компенсации частотногоразбаланса рабочей и образцовой частот автогенераторных преобразователейВ кондуктометре использованы такжесчетчик, и управляемый вентиль. 2 ил.,быть использовано в целом ряде отраслей народного хозяйства для определе 5ния состава и характеристик электролитовЦель изобретения - повышение точности измерений,На фиг, 1 изображена функциональная блок-схема предлагаемого кондуктометра; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу кондуктометра,Частотный кондуктометр содержитуправляемые делители 1-3 частоты,счетчик 4, микропроцессор 5, управяемый умножи 1 ель 6 частоты, образцовую 7 и рабочую 8 кондукторметрические ячейки и вентиль 9 Структурно элементы объединены в два функциональных преобразователя (рабочий иобразцовый) измерительной информации - удельной электрической проводимости в код. Первые и вторые информационные, входы-выходы микропроцессора объединены с соответствующимивыходами-входами первого 1 и второго2 управляемых делителей частоты, ауправляющий выход соединен через вен- З 0тиль 9 и образцовую кондуктометрическую ячейку 7 со счетным входом первого управляемого делителя частоты,Третьи информационные выходы микропроцессора 5 последовательно соединены со счетчиком 4, информационныевыходы которого объединены с третьими информационными входами микропрорессора 5, информационными входамитретьего управляемого делителя 3 частоты и управляемого умножителя 6частоты, выход которого соединен через рабочую кондуктометрическую ячейку 8 и третий управляемый делитель 3частоты со счетным входом второго управляемого делителя 4 частоты, Установочный вход управляемого умножителя6 частоты объединен с установочным входом третьего управляемого делителя 3 частоты и управляющим выходом Микропроцессора 5. Счетный вход счет Очика 4 соединен с выходом рабочейкондуктометрической ячейки 8, а егоустановочный вход - с информационным входом вентиля 9. Выход последнего подключен к счетному входу управляемого умножителя 6 частоты, а входуправления является управляемым входомчастотного кондуктометра, информационными выходами которого служат четвертые выходы микропроцессора 5,Кондуктометр работает следующим образом.В исходном состоянии вентиль 9 по управляющему входу закрыт, В ячейки 7 и 8 функциональных преобразователей заливается соответственно образцовый (с известными характеристиками) и исследуемый растворы электг ролитов. В микропроцессор 5 заводятся константы для данного измерения: в - коэффициент циклов, И = И исходный код, й И; - разность кодов, причем ЬИ = О, число И =.: Г - частота образцового канала, К, К коэффициенты пропорциональности, х - значение электропроводности обзразцового электролита, Код И поступает по соответствующим шинам на информационные входы счетчика 4, а затем заносится в управляемые умножители 6 и делитель 3 частоты рабочего функционального преобразователя, Коэффициент циклов ш поступает в делители 1 и 2, на выходе формируются коды М, и М , И , которые хранятся в регистрах микропроцессора 5. На управляющем выходе последнего формируется последовательность нулевых и единичных потенциалов, организующих последовательность тактовых импуль - сов (фиг. 2 а) с частотой, определяемой свойствами образцового электролита ячейки 7 и переходными процессами делителей 1. и 2 и микройроцессора 5 образцового функционального преобразователя, Выходные шины делителей 1 и 2 коммутируются в микропроцессоре 5 на выполнение логической операции сравнения кодов М, и М , При равенстве кодов М и Мд на выходе микропроцессора 5 формируется единичный потенциал, в момент неравенства М Ф М нулевой потенциал.Делители 1 и 2 выполнены на сдвиговых регистрах и оперируют единичными позиционными кодами. В исходном состоянии в старший разряд заносится единица, которая прн поступлении на вход делителей 1 и 2 тактовых импульсов структурно сдвигается в сторону младших разрядов. При обнулении делителей 1 и 2 регистры переходят в устойчивое состояние 11011, и делители останавливаются до поступления в них из микропроцессора. 5 коэффициента ш, Запись кода М; в блоки 3, 4 и 6 рабо з14083 чего функционального преобразователя осуществляется тактовым импульсом с выхода образцового функционального преобразователя.Кондуктометр функционирует циклич 6 но, В момент пуска вентиль 9 открывается по управляющему входу. В х-ом цикле (где= 1, ш) запускается уп - равляемый умножитель 6 частоты, геВх нерируя на выходе частоту Р = Р И,Вк Вх 1 = М; / 2 З (фиг. 2 б), где Б;,= И которая подается на вход рабочей ячейки 8. На выходе последней формируется частота Р;, но смещенная по фазе на время задержки Г (фиг. 2 в). С выхода рабочей ячейки 8 импульсы поступают в счетчик 4, где эа время Твых частотой Р; формируется код И;, В микропроцессоре 5 рассчитывается иэ менение кода на (х+1)-ом шаге д И которое находится (фиг,2 а) из условий,Вх С = Ке,и т.дНа ш-ом цикле генерация импульсов в кондуктометре прекращается, так как делители 1 и 2 обнуляются, а по И = И микропроцессор 5 рассчитываВхет комплекс физико-химических характеристик исследуемого раствора электролита по формулам:1 ВХ И. = И - ЬИ. 1 1- 1 й(уВыИз решения системы находят алгоритм расчета Ь И;Вд Б= И;, - И; +ЛИ; (1) После этого в микропроцессоре 5Вх производится расчет кода И;Из временной диаграммы (фиг.2 в) видно, что Ь М = в Р;, а при уста 1+1 новившемся резонансном режиме для 1,2,3,2, у,.,= у следует,Вх что код при резонансе М; = В ,Н. теМ Вх 2 а Р+ 1 дЯ. На этом заканчивается .-й цикл и начинается (+1)-й,В начальный момент (д+1)-го цикла в ячейках микропроцессора 5 хранится код И;", Ь И Ф О.Все этапы измерения аналогичны д-му циклу: умножителем 6 формируется частота Р; = Р М(фиг. 2 б), из,ВхВЫх меряется код И,+1 в счетчике 4,в микропроцессоре 5 по формуле (1) вычисляетсяВХ ВИХ дБ. = М- Х+дИУ+а 1 М 4 114 Э в микропроцессоре 5 определяется кодгде С концентрация исследуемого электролита;коэффициент пропорциональности; 25 К Ь= а/уу где у - вязкость исследуемого электролита;а - коэффициент пропорциональности,1Кондуктометр обеспечивает погрешность измеренияу не превышающую 43. Формула изобретения 40 Частотный кондуктометр, содержащий рабочую и образцовую кондуктометрические ячейки, рабочий и образцовыйфункциональные преобразователи удельной электрической проводимости в код, 45 счетчик, микропроцессор, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, он снабжен тремя управляемыми делителями частоты,управляемым умножителем частоты и 50 вентилем, причем первые и вторые информационные входы-выходы микропроцессора объединены с соответствующими выходами-входами первого и второгоуправляемых делителей частоты, а уп равляющий выход соединен через вентиль и образцовую кондуктометрическуюячейку со счетным входом первого управляемого делителя частоты, третьиинформационные выходы микропроцессора 1последовательно соединены со счетчи,ком, информационные выходы которого ,объединены с третьими информационнымиФвходами микропроцессора информацион 5 ными входами третьего управляемого делителя частоты и управляемого умно- жителя частоты, выход которого соединен череэ рабочую кондуктометрическую ячейку и третий управляемый дели О тель частоты со счетным входом второго управляемого делителя частоты, установочный вход управляемого умножителя частоты объединен с установочным входом третьего управляемого делителячастоты и управляющим выходом микропроцессора, причем счетный вход счетчика соединен с выходом рабочей кондуктометрической ячейки, а установочный вход . - с информационным входомвентиля, выход которого подключен ксчетному входу управляемого умножителя частоты, а вход управления является управляющим входом частотногокондуктометра, информационными выходами которого служат четвертые выходымикропроцессора.1408334 оставитель Н. Станчу фс ехред М.ДидыкТираж 847ударственногом изобретений а, Ж, Раув Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4/5