PL37527B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób okresla¬ nia przewodnosci i opornosci dowolnych prze¬ wodników tak pierwszego, jak i drugiego ro¬ dzaju, a wiec zarówno przewodników stalych, jak i elektrolitów. Okreslanie tych wielkosci za pomoca klasycznych metod pomiarowych przy poslugiwaniu sie mostkiem Wheatstone'a nie nadaje sie zupelnie w przypadku dokonywania takich pomiarów masowo, jak to dzieje sie np. w laboratoriach ruchowych w przemysle, przy czym okreslanie przewodnosci elektrolitów sil¬ nych jest praktycznie niemozliwe do przepro¬ wadzenia takimi metodami, gdyz pomiary opor- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twór¬ cami wynalazku sa mgr Stanislaw Olszanski i mgr Andrzej Janko. nosci ponizej 10009 jak podaje literatura, sta¬ ja sie niewiarogodne ze wzgledu na to, ze wy¬ niki leza w granicach 'bledu.

Wymienione trudnosci ze stosowaniem me¬ tod klasycznych, powiekszone dodatkowo ko¬ niecznoscia uzycia wrazliwych drogich i nie¬ porecznych urzadzen pomiarowych, dyskwali¬ fikuja te metody wobec przemyslowych labo¬ ratoriów ruchowych.

W mysl wynalazku mozna okreslac w pro¬ sty i szybki sposób, bez koniecznosci wprowa¬ dzania przerw w celu oszczedzania aparatury pomiarowej, przewodnosci i opornosci wszel¬ kich przewodników w dowolnych granicach wartosci wielkosci mierzonych przy uzyciu apa¬ ratury elektronicznej, najkorzystniej zasilanej z sieci, nie wymagajacej stosowania zadnychpodatnych na uszkodzenie przyrzadów i unioz-' liWiaja«*j latwy t szybki odczyt, przy czym nf^ikane wyniki pomiarów nie tylko odpowia¬ daja poxl Hvz«l^dem dDkladhosci wynikom, uzy- t*k|nyiwj^etodam4 klasycznymi; lecz nawct prz*- wjTzszaja Je przy jednoczesnej nieporównanie wiekszej sprawnosci aparatury. - ~* Sposób wedlug wynalazku nadaje sie, jak wspomniano, szczególnie do okreslania prze¬ wodnosci silnych elektrolitów, stosowanych do wytwarzania ogniw elektrycznych. Wiadomo bowiem, ze decydujacym czynnikiem w zacho¬ waniu sie ogniwa, zwlaszcza V niskiej tempe¬ raturach, jest Wielkosc przewodnosci jego elek¬ trolitu. Mierzac zatem przewodnosc róznych ro¬ dzajów elektrolitu w danej temperaturze, moz¬ na z góry wnosic o stopniu przydatnosci dane¬ go elektrolitu, co pozwala zaoszczedzic duzo czasu i cennego surowca, zwazywszy, ze dotad, * w celu stwierdzenia, jak w niskich temperatu¬ rach beda zachowywac sie ogniwa galwanicz¬ ne, nalezalo wykonac je w calosci, a po próbie odrzucic ewentualnie jako nieodpowiednie, mar¬ nujac czas na robocizne, a takze material.

Obecnie dzieki sposobowi wedlug wynalazku mozna bez trudnosci uniknac tych niedogodno¬ sci.

Sposób wedlug wynalazku pozwala na okre¬ slanie przewodnosci elektrolitów, odpowiadaja¬ cych wartosciom ponizej granicznej opornosci 1000 Q, wymienionej wyzej, przy czym pomia¬ rów dokonuje sie celowo w zakresie, lezacym znacznie ponizej tej granicy, najkorzystniej w zakresie 10—100 Q, pomimo ze zakres po¬ miarowy odpowiedniego urzadzenia jest znacz¬ nie szerszy, rzedu co najmniej 1 — 1000Q.

W celu przeprowadzania pomiarów sposobem wedlug wynalazku, stosuje sie najkorzystniej lampowy generator scisle sinusoidalnego napie¬ cia, zasilajacego znany mostek pomiarowy o dlugosci okolo 1 m. Do zasilania mostka po¬ miarowego wybrano uklad generatora oporowo- pojemnosciowego, który w odróznieniu od in¬ nych typów generatorów, daje na granicy po¬ wstawania drgan czyste sinusoidalne napiecie; Generator ten zasila sie najkorzystniej pradem z sieci, przy czym jako przyrzad wskaznikowy stosuje sie tzw. „magiczne oko", niezawodny i prosty w obsludze wskaznik elektronowy, do którego doprowadza sie napiecie róznicowe z mostka, najkorzystniej poprzez odpowiedni wzmacniacz lampowy. Do pomiarów przewodno¬ sci elektrolitów stosuje sie odpowiednie naczyn¬ ko pomiarowe.

Do stosowania sposobu wedlug wynalazkfr* nadaje sie najkorzystniej urzadzenie, uwidocz¬ nione tytulem przykladu na rysunku. - yrzadzenie to jest zasilane z sieci elektrycz¬ nej, poprzez transformator Tt i lampe prostow¬ nicza tf^ i zawiera kilka podstawowych ukla¬ dów polaczen, stanowiacych elementy sklado¬ we urzadzania, a mianowicie lampowy uklad generatorowi"do wytwarzania napiecia sinusoi¬ dalnego, lampowy uklad wskaznikowy, uklad kompensujacy mierzona opornosc najkorzyst¬ niej , z, podatkowa „ plynna koippefwacja pojem¬ nosci (potencjometr) i znany przystawny mo¬ stek St.

Mostek 5i nioce byc dowolnym znanym przy¬ stawnym mostkiem o dlugosci okolo 1 m. W jednej galezi mostku znajduje sde opór mierzo¬ ny, a w drugiej symetryczny opór wzorcowy, najkorzystniej w postaci zespolu oporów Rio, Ru> Ri2» z których kazdy jest na inny zakres pomiarowy, przy czym zespól ten posiada kon¬ densator Cg i potencjometr P2, pozwalajacy plynnie kompensowac ewentualne przesuniecia fazowe.

Stosujac urzadzenie wedlug wynalazku do mierzenia przewodnosci wlacza sie w miejscu, przeznaczonym dla oporów mierzonych, odpo¬ wiednie naczynko N1} zaopatrzone w kontakty do osadzania go w zaciskach urzadzenia. W na* czynku tym mozna dokonywac pomiarów prze¬ wodnosci dowolnego elektrolitu w dowolnej temperaturze. '\ ¦ Naczynko jest wykonane najkorzystniej ze szkla i zaopatrzone w dwie elektrody Ex i E2 o powierzchniach, pokrytych np. czernia platy¬ nowa. Naczynko posiada dwa otwory Oi i 02 do wprowadzania elektrolitu oraz termometru, mierzacego temperature pomiaru. Naczynko mozna tez zaopatrzec w plaszcz otulinowy, slu¬ zacy do przepuszczania dowolnego czynnika chlodzacego lub ogrzewajacego, w celu umoz¬ liwienia pomiarów przewodnosci w rozmaitych temperaturach. Zamiast samego mostka St moz¬ na stosowac równiez odpowiednie inne dowolne urzadzenie, np. skalowany potencjometr.

Zespól oporów wzorcowych R^, Rxtf R12 z urzadzeniem Cg, Pt do kompensacji przesu¬ niecia fazowego moze byc osadzony wymiennie w urzadzeniu.

Caly uklad pomiarowy je*t zasilany napieciem sinusoidalnym, wytwarzanym najkorzystniej za pomoca znanego generatora oporowo*-pojetnno-celowego, zawierajacego generator lampowy L$ o stalej cjattotliwcici, najkorzystniej okolo 1500 Hz, dajacej sie ewentualnie dostrajac w pewnych granicach regulatorem Ps. Otrzyma¬ ne sinufóldajtoe napiecie generatora' . nalezy wzmacniac lampa wzmacniajaca L5, po czym jiapiecie to przemienia sie z napiecia rzedu okolo 200 V transformatorem T2 na napdecie pomiarowe okolo 4 V.

Lampowy uklad wskaznikowy sklada sie z elektronowej lampy wskaznikowej L4 (tzw. oka magicznego), otrzymujacego z ukladu po¬ miarowego napiecie róznicowe wzmocnione ewentualnie dwustopniowo lampami wzmacnia¬ jacymi L% i L3, przy czym w celu umozliwie¬ nia regulacji czulosci lampy wskaznikowej L4 wskazane jest zaopatrzyc go w potencjometr Pi- - Uklad generatorowy napiecia sinusoidalne¬ go, jak i uklad wskaznikowy zasila sie bez¬ posrednio z sieci o napieciu okolo 220 V.

Chcac przystapic do pomiaru przewodnosci elektrolitu, wypelnia sie naczynko po odpo¬ wiednim przemyciu i wysuszeniu badanym elektrolitem i wlacza do urzadzenia w miejsce oporu mierzonego, po czym wlacza sie prad z sieci i manipuluje odpowiednio suwakiem S2 mostka St. O ile pomimo odpowiedniego na¬ stawienia czulosci wskaznika potencjometrem Pi nie mozna' stwierdzic wlasciwego punktu najmniejszego rozszczepienia pasm elektrono¬ wych, dobiera sie w symetrycznym ukladzie zespo¬ lu oporów wzorcowych odpowiedni maly opór i po ewentualnym skompensowaniu przesuniecia fa¬ zowego potencjometrem P2 znowu-manipuluje sie suwakiem S2 az do stwierdzenia ostrosci wskazania przez wskaznik minimum rozszcze¬ pienia pasm elektronowych. Punkt, w którym suwak S2 wskaze najostrzej zwezenie pasm, jest punktem zerowym * i z prostego odczytu dlugosci galezi mostka, rozdzielonych suwa¬ kiem, mozna latwo obliczyc badana prze¬ wodnosc.

Prad zmienny, stosowany do pomiarów, naj¬ korzystniej jest tak dobrac, by wykazywal on czestotliwosc nie mniejsza od 1000 Hz, w celu unikniecia polaryzacji elektrod. Regulacje cze¬ stotliwosci mozna przeprowadzac za pomoca potencjometru Pa, którym dostraja sie genera¬ tor czestotliwosci, przy czym po odpowiednim nastawieniu potencjometr ten unieruchomia sie np. plomba.

Za s t r 2 e i e n la p aten t ow*"fe 1. Sposób okreslania przewodnosci i opornosci elektrycznej, zwlaszcza przewodnosci elek¬ trolitów, metoda mostkowa/ znamienny tym, zejdo mostku pomiarowego lub równowazne¬ go urzadzenia, np. wyskalowaj^o po^en- - cjometru, doprowadza sie napiecie sinusoi¬ dalne, wytwarzane lampowym generatorem napiecia, najkorzystniej generatorem typu R—C o stalej czestotliwosci nominalnej, przy czym do wskazywania napiecia róznicowego, otrzymywanego z mostku, uzywa sie lampo¬ wego urzadzenia wskaznikowego z optycz¬ nym wskaznikiem strojenia (oko magiczne), zasilajac obydwa uklady napieciem siecio¬ wym. 2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sklada sie z lampowego generatora oporowo-pojemno- sciowego o zadanej czestotliwosci nominal¬ nej, najkorzystniej okolo 1500 Hz, zawiera¬ jacego lampe (L*), przekazujaca napiecie si¬ nusoidalne poprzez lampe wzmacniajaca . (L,5), do ukladu pomiarowego, obejmujacego dowolny mostek (Si) najkorzystniej przy¬ stawny lub inne równowazne urzadzenie, zawierajace w galeziach rozdzielonych su¬ wakiem (Sfc), odpowiednio opór mierzony oraz porównawczy opór symetryczny, zlozony z szeregu oporów skladowych (Rio, Rn, Ri2 itd) z narzedziami do plynnej kompensacji faz w postaci potencjometru (P2) i konden¬ satora (Cg), przy czym posiada ono uklad wskaznikowy, zawierajacy elektronowa lam¬ pe wskaznikowa (L4), odbierajaca napiecie róznicowe z ukladu pomiarowego, wzmoc¬ nione lampa lub lampami wzmacniajacymi (L2, L3 itd.) przy zasilaniu ukladu genera¬ torowego i wskaznikowego bezposrednio z sieci. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze uklad wskaznikowy zawiera potencjo¬ metr* (Pi), sluzacy do regulacji czulosci wskaznika. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 i 3, znamienne rym, ze posiada transformator (T2), reduku¬ jacy sinusoidalne napiecie zasilajace do war¬ tosci napiecia pomiarowego. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 — 4, znamienne tym, ie do wykonywania pomiarów -prze¬ wodnosci elektrolitów jest zaopatrzone w na¬ czynko (Ni) z elektrodami (Ex i E2) o po-wierzchniach pokrytych, np. czernia platy¬ nowa, posiadajace otwory (Oit 02) wykona¬ ne w ten sposób, ze mozna w nich umie¬ szczac termometr.

$. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 5, zna¬ mienna tym, ze zamiast naczynka golego (N{) posiada naczynko, zaopatrzone w plaszcz, umozliwiajacy przeplyw czynnika chlodzacego i/lub ogrzewajacego.

Centralne Biuro Konstrukcji Kablowych (Wydzial Akumulatorów i Baterii) Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych Jr- <• ^n **q c- *c, Druk. LSW. W-wa. Zam. 52c z dn. 20.1.55 r. Pap. sat. ki. III 70 g. BI — 150 BIBLIOTEKA :nvego •! ;llaWB|J