DE2207790C2

DE2207790C2 - Verfahren zur Kompensation der Temperaturabhangigkeit der Meßgroße bei der Messung der elektrischen Leit fahigkeit von Flüssigkeiten und Ein richtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2207790C2
Application number: DE19722207790
Authority: DE
Inventors: Lutz 7500 Karlsruhe Boettger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-02-18
Filing date: 1972-02-18
Publication date: 1973-12-06
Also published as: JPS4890798A; JPS545999B2; DE2207790B1; DE2207790A1

Description

2. Hinrichtung zur Durchführung des Verfah- dem Temperaturgang des Widerstands des Meßguts rens nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch " angepaßt werden. Ändert sich die Größe des Tem-

a) eine Schaltung zur Erzeugung eines dem peraturkoeffizienten, für Elektrolyten angegeben in Temperaturkoeffizienten proportionalen ein- relather Änderung der Leitfähigkeit pro Temperageprägten Stroms; tureinheit (° o/^r C), oder soll in einem Meßgut mit

b) eine Widerstandsbrückenschaltung, die min- anderen Temperaturkoeffizienten gemessen werden, destens einen temperaturabhängigen, mit 25 so muß der zur Temperaturkompensation dienende dem Meßgut thermisch gekoppelten Wider- temperatiirrbhängige Widerstand in einem aufwendistand enthält und die von dem eingeprägten gen iterativen Verfahren dem anderen Temperatur-Strom gespeist ist; Koeffizienten angepaßt werden, wozu meist der Aus-

c) eine Reihenschaltung der Meßdiagonale der bau der Meßsonde erforderlich ist.
Brückenschaltung mit einer Konstantspan- 30 Es besteht demgemäß die Aufgabe, ein Verfahren nungsquellc. deren Ausgangs-Summenspan- zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit der nung einer O\?illatorschaltung zur Steuerung Meßgröße bei der elektrischen Leitfähigkeitsmessung der Amplitude zugeführt ist. in Flüssigkeiten anzugeben, mit welchem in einfacher

3. Einrichtung nach Anspruch 2, Merkmal a), Weise den aus dem Temperaturgang resultierenden gekennzeichnet durch ein konstantstromgespeistes 35 Änderungen der Meßbedingungen Rechnung getra-Potentiometer(l). dessen Abgriff entsprechend gen wird.

der Größe des Temperaturkoeffizienten des Meß- Als Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur guts einstellbar ist; einen gegengekoppelten Ver- Kompensation der Temperaturabhängigkeit der stärker (2), an dessen Eingang die am Potentio- Meßgröße bei der Messung der elektrischen Leitmeter (1) abgegriffene Spannung liegt und dessen 40 fähigkeit von Flüssigkeiten mittels einer wechsel-Ausgang mit der Speisediagonale der Brücken- stromgespeisten Meßsonde angegeben, das dadurch schaltung (12) verbunden ist. gekennzeichnet ist, daß eine dem Temperaturkoeffi-

4. Einrichtung nach Anspruch 2. Merkmal b), zienten des Meßguts proportionale erste elektrische dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstands- Größe erzeugt wird und daß mit dieser ersten elekbrückenschaltung (12) so ausgelegt ist, daß sie 45 trischen Größe eine von der Meßguttemperatur abbei einer bestimmten Temperatur des Meßguts, hängige zweite elektrische Größe beeinflußt wird vorzugsweise bei 20° C, im Gleichgewicht ist. ^ur|d daß mit Hilfe einer daraus resultierenden dritten

5. Einrichtung nach Anspruch 2, Merkmale), elektrischen Größe die Amplitude der Speisespandadurch gekennzeichnet, daß die gleichgerichtete nung für die Meßsonde umgekehrt proportional zu Ausgangsspannung (U_Os) der Oszillatorschaltung 5» der temoeraturabhängigen Änderung der Meßgröße (4) und die Summenspannung (U ± U_n) der verändert wird.

Reihenschaltung den Eingängen eines Nullver- An Stelle der bisher üblichen Vornahme der Tem-

stärkers (3) zugeführt sind, dessen Ausgangs- peraturkompensation durch Beeinflussung des Ausspannung an dem Steuereingang der Oszillator- gangswiderstands der Meßsonde bzw. des Eingangsschaltung (4) liegt. 55 Widerstands des folgenden Meßverstärkers wird nun

bereits die Speisespannung am Eingang der Meß-

sonde in entsprechender Weise den veränderlichen

Temperaturverhältnissen im Sinne einer Kompensation des Temperatureinflusses angepaßt. Das Ther-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompen- 60 mometer, welches die Meßguttemperatur erfaßt, kann sation der Temperaturabhängigkeit der Meßgröße dabei eine fest eingestellte Kennlinie aufweisen, da bei der Messung der elektrischen Leitfähigkeit von der Einfluß des Temperaturkoeffizienten bereits in Flüssigkeiten mittels einer wechselstromgespeisten der ersten elektrischen Größe enthalten ist, die das Meßsonde und eine Einrichtung zur Durchführung Thermometer, vorzugsweise ein Widerstandsthermodes Verfahrens. 65 meter, speist.

Bei Leitfähigkeitsmessungen mittels üblicherweise Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich so-

wechselstromgespeister Sonden geht die zum Teil wohl zur Anwendung bei Leitfähigkeitsmeßeinricherhebliche Temperaturabhängigkeit der Meßgröße tungen, deren Sonde mindestens zwei in das Meß-

gut eintauchende Elektroden aufweist oder bei den sogenannten elektrodenlosen Leitfähigkeitsmeßeinrichtungen, die nach dem indukliven Prinzip arbeiten. Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens setzt sich im wesentlichen aus drei Teilanordnungen zusammen, nämlich aus einer Schaltung zur Erzeugung eines dem Temperaiurkoeffizienten proportionalen eingeprägten Stroms, einer Widerstandsbrikrkenschaltung, die mindestens einen temperaturabhängigen, mit dem Meßgut thermisch gekoppelten Widerstand enthält und die von dem eingeprägten Strom gespeist ist, einer Reihenschaltung der Meßdiagonale der Brückenschaltung mit einer Konstantspannungsquelle, deren Ausgangs-Summenspannurig einer Oszillatorschaltung zur Steuerung der Ampli- »5 tude ihrer die Meßsonde speisenden Ausgangsspannung zugeführt ist.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur als Ausführungsbeispiel eine induktive Leitfähigkeitsmeßeinrichtung mit wählbarer Temperaturkompen- »o sation dargestellt.

Ein mit Konstantstrom gespeistes Potentiometer 1 dient zur Einstellung einer dem Temperaturkoeffizienten äquivalenten Spannung, es ist in »°Ό/° C« skaliert. Durch Verschieben des beweglichen Ab- as griffs des Potentiometers 1 können die aus Tabellen bekannten oder empirisch ermittelten Temperaturkoeffizienten eingestellt werden. Die dem Temperaturkoeffizienten äquivalente Spannung ist über den beweglichen Abgriff des Potentiometers 1 einem gegengekoppelten Verstärker 2 zugeführt, welcher ein?n eingeprägten Strom I abgibt. Dieser, dem eingestellten Temperaturkoeffizienten proportionale eingeprägte Strom I speist eine Widerstandsbrückenschaltung 12, deren einer Zweigwiderstand ein temperaturabhängiger Widerstand 13, beispielsweise ein Heißleiter ist. Der temperaturabhängige Widerstand 13 ist, wie die gestrichelte Umrahmung andeuten soll, in die Meßsonde 17 eingebaut und taucht in das Meßgut ein. Die Widerstandsbrückenschaltung 12 ist so ausgelegt, daß sich die Brücke bei einer bestimmten Temperatur des Mußguts, welche der Bezugstemperatur für die Leitfähigkeitsangaben entspricht, ° r im Gleichgewicht befindet.

5 gleichgerichtete

ein-r

Flüssigkeitsschleife mil dem sich

Spannungsverstärkers und Gleichrich Die Ausgangsgröße, ein Gleichstromsignal, dieses VerstäSs 10 wird mittels des Anzeigemstrumcnts 11 anizeTgt Die Skala des Instruments 11 kann je "eh Verwendungszweck für LeitFähigke.tswerte oder Konzentrationswerte ausgelegt sein da bei ■einer Reihe von Elektrolyten die Konzentration eine Funktion der Leitfähigkeit ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

als Störgröße in das Ergebnis ein. Um diese Tempe- Patentansprüche: raturabhängigkeit zu vermindern oder zu vermeiden, ist es bekannt, mit der in das Meßgut eintauchenden

1. Verfahren zur Kompensation der Tempera- Meßsonde eine elektrische Temperaturmeßeinrichturabhängigkeit der Meßgröße bei der Messung 5 tung zu verbinden, deren Ausgangssignal im Sinne der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten einer Korrektur auf das Ausgangssignal der Mcßeinmittels einer wechselstromgespeisten Meßsonde, richtung einwirkt.

dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Üblicherweise wird dazu der Eingangswiderstand

Temperaturkoeffizienten des Meßguts proportio- eines zur Leitfähigkeitsmeßeinrichtung gehörenden

nale erste elektrische Größe erzeugt wird und daß xo Meßverstärkers als temperaturempfindlicher Wider-

mit dieser ersten elektrischen Größe eine von der stand ausgebildet, die Signalgröße der Meßsonde er-

Meßguttemperatur abhängige zweite elektrische zeugt an ihm einen Spannungsabfall, welcher der

Größe beeinflußt wird und daß mit Hilfe einer durch den Temperaturgang des Meßguts verursach-

daraus resultierenden dritten elektrischen Größe ten Änderung der Meßgröße entgegenwirkt. Dabei

die Amplitude der Speisespannung für die Meß- 15 muß die Temperatur-Widerstandskennlinie des tem-

sonde umgekehrt proportional zu der temperatur- peraturabhängigen Widerstands entweder durch spe-

abh&ngigen Änderung der Meßgröße verändert zielle Auswahl des Widerstandsmaterials oder durch

wird. Serien-und Parallelschaltung von Widerstanden etwa