Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urza^ dzenie umozliwiajace zdalne dokonywanie po¬ miaru stopnia zasolenia wody morskiej bezpo¬ srednio *w glebinie. Urzadzenie to oparte jest na zasadzie pomiaru przewodnictwa elektryczne¬ go elektrolitu jakim jest. wode. morska i jest przeznaczone dla dokonywania pomiarów za po¬ moca sondy glebinowej i sposobu dokonywania pomiarów opisanych w patencie Nr 38725.Oznaczanie zasolenia wody morskiej na naj¬ rozmaitszych , glebokosciach przeprowadza sie normalnie przez zanurzanie do pozadanej glebo¬ kosci specjalnych butli,* przy czym w pobranej wodzie morskiej oznaczano stopien zasolenia za pomoca znanych metod chemicznych w laborato¬ rium na. ladzie lub bezposrednio 'na statku. Do^ *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórcami wynalazku sa Jerzy Filarski, mgr Andrzej Janko, mgr Stanislaw Olszanski, Henryk Politycki i dr Zbigniew Zagórski. konywaniie pomiarów na tej drodze jest nadzwy¬ czaj uciazliwe, nie pozwala na uzyskiwanie da¬ nych biezaco w czasie dokonywania pomiarów, przy czym pomiaiy takie sa zwykle obarczone stosunkowo duzym bledem.Wedlug wynalazku dla zdalnego biezacego do¬ konywania pomiarów zasolenia wody morskiej w glebinach, postanowiono wykorzystac znana metode Kohlrauscha pomiaru przewodnictwa elektrolitów, w której stosuje sie uklad mostka Wheatstone^. Stosowanie jednak klasycznych metod nie nadawalo sie zupelnie do pracy -w ciezkich warunkach na statku, przy czym apa¬ ratura 'wedlug wynalazku wykorzystujaca w za¬ sadzie metode Kohlrauscha odpowiadac musiala calemu szeregowi warunków, jak przede wszyst¬ kim malej wrazliwosci -na wstrzasy i kolysanie, a przy tym zapewniac nadzwyczajna czulosc nie mniejsza, a nawet i wieksza, niz metody kla¬ syczne, biorac pod uwage, ze dokonuje sce po¬ miaru na znacznej odleglosci od urzadzenia po- %miarowego przy uzyciu kabli i czulych pomia¬ rowych narzadów elektrodowych, osadzonych w sondzie glebinowej ?wedlug patentu Nr 38725.To"tez aparatura musi? uwzgledniac wszelkie prze¬ widywane zaklócenia, mogace wplynac na do¬ kladnosc pomiaru.Okazalo sie, ze mostek pomiarowy Wheatsto- ne'a w urzadzeniu wedlug wynalazku zasilac na¬ lezy pradem zmiennym o czestotliwosci okolo 1000 okresów na sekunde, co usuwa w znacznej mierze efekt polaryzacji elektrod. W celu dal¬ szego zmniejszonego efektu polaryzacji, a takze zmniejszenia do minimum pojemnosci warstw podwójnych (na granicach styku elektrod z elek¬ trolitem) zastosowano czujnik pomiarowy z ukla¬ dem elektrod z platyny,, pokrytych czernia pla¬ tynowa. Jednakze samo stosowanie pradu zmien¬ nego i poczernienie elektrod nie usunely jeszcze wszystkich czynników zaklócajacych, przy czym zastosowanie pradu zmiennego powoduje kom¬ plikacje przez wprowadzanie przesuniec fazowych na pojemnosciach rozproszonych. Wplywy takie sa szczególnie silne dla elektrolitów o duzych stezeniach i jak literatura podaje wykonanie wiarogodnych pomiarów stwarza duze trudnosci przy uzyciu metod klasycznych i jest zupelnie niemozliwe dla elektrolitów, których opór w na¬ czynku pomiarowym jest mniejszy od 1000 omów.To tez ewentualne uzyciie samego mostku Wheat- stone'a z galwanometrem nie moglo W ogóle byc brane pod uwage do konstrukcji aparaturowej, po¬ niewaz opory wody morskiej w naczynku pomiaro¬ wym okazaly sie rzedu 10 omów, a przy ukladzie elektrod otwartych, takich jakie sa stosowane do pomiaru zasolenia wprost w moTzu, wynosza one dla róznych stezen w granicach od 0,5—3% i tem¬ peratur 0—20°C od 10—100 omów.Wobec niemoznosci zastosowania klasycznej metody, postanowiono zastosowac jako urzadze¬ nie pomiarowe, urzadzenie elektroniczne o takim ukladzie polaczen, by usunac wszystkie wyzej wymienione szkodliwe wplywy zaklócajace pomiar, przy zapewnieniu równoczesnie mozliwosci kontro¬ li, czy zaklócenia te zostaly istotnie wyeliminowa¬ ne. Okazalo sie przede wszystkim, ze warunkiem uzyskania niezaklóconych pomiarów jest stoso¬ wanie czysto sinusoidalnego napiecia zasilajace¬ go mostek pomiarowy oraz odpowiedniego ukla¬ du oporowo pojemnosciowego do kompensowania przesuniec fazowych. Z uwagi na to, ze pomiar odbywa sie bezposrednio w glebinie, konieczne bylo wykoncypowanie, w miejsce naczynka elek¬ trodowego, stosowanego w klasycznej metodzie pomiaru przewodnictwa elektrycznego elektroli¬ tów, specjalnego czujnika elektrodowego, wodór szczelnie osadzonego w sondzie z odpowiednio rozstawionymi elektrodami, przy czym w samej elektronicznej aparaturze pomiarowej wedlug wynalazku przewidziano srodki do kompensacji pojemnosci kabla.Urzadzenie wedlug wynalazku o najkorzy¬ stniejszym ukladzie polaczen uwidoczniono przy¬ kladowo na zalaczonym rysunku.Urzadzenie wedlug wynalazki w celu uzyska¬ nia czysto sinusoidalnego napiecia, stosuje opo¬ rowo pojemnosciowy generator z lampa L± o czestotliwosci najlepiej okolo 1500 okresów na sekunde, który na granicy powstawania drgan daje wymagane napiecie. Uklad polaczen wedlug wynalazku zasila sie najlepiej normalnym pra¬ dem sieciowym o napieciu 220 Volt 50 okresów, odbieranym z transformatora T2 poprzez znany lampowy uklad prostowniczy L8.W urzadzeniu wedlug wynalazku napieciem pochodzacym z generatora drgan L1( po wzmoc¬ nieniu w lampie lub lampach L2 i przetransfor- mowaniu w odpowiednim transformatorze Th za¬ sila sie mostek pomiarowy, skladajacy sie w jed¬ nej galezi z kilku zakresów oporów wzorcowych i odpowiadajacych im zakresów kompensacji przesuniec fazowych, na przyklad z trzech prze¬ laczanych przy pomocy przelacznika Pr, w dru¬ giej zas galezi mostka znajduja sie zaciski a, b dla przylaczenia kabla polaczonego z elektrodo¬ wym czujnikiem pomiarowym, znajdujacym sie w sondzie zaglebionej w morzu.Elektrodowy czujnik pomiarowy jest wykona¬ ny podobnie jak klasyczne naczynko do pomiaru przewodnictwa elektrolitycznego, jednakze z uwa¬ gi na warunki pracy posiada inaczej osadzone elektrody platynowe pokryte czernia platynowa.Wedlug wynalazku elektrody osadzone sa trwale przez zalanie ebonitowa masa w glowicy, która osadza sie wodoszczelnie w sondzie. Elektrody wystaja z glowicy i posiadaja rozstaw odpowia¬ dajacy oo najmniej kilkakrotnemu rozstawowi elektrod klasycznego naczynka pomiarowego, przy czym posiadaja powierzchnie cpynna nie wieksza od elektrod klasycznych i sa osloniete mankietem, najlepiej z przezroczystego materia¬ lu, na przyklad ze szkla organicznego (masy po- limetaksylowej), chroniacym elektrody przed uszkodzeniem i ograniczajacym pole pomiarowe.Oslona jest jednak otwarta u dolu i góry man¬ kietu, tak ze woda morska moze swobodnie oplywac elektrody. — 2 —Uklad pojemnosciowe oporowy pierwszej ga¬ lezi mostka posiada potencjometr P3 wlaczony szeregowo w ten uklad, pozwalajacy na kazdo¬ razowa ciagla kompensacje przesuniec fazowych w czasie "wykonywania pomiaru oraz na skompen¬ sowanie pojemnosci kabla i warstw podwójnych na elektrodach. Prad róznicowy uzyskuje sie w posredniej galezi mostka, stanowiacej nisko- oporowy potencjometryczny mostek P4 ograni¬ czony ewentualnie oporami Ag i J^o- Przy zrów¬ nowazeniu mostka potencjometrem P4 napiecie róznicowe przeprowadza sie poprzez kondensator niajacej I3. Tak wzmocnione napiecie róznicowe wzmocnic mozna jeszcze w drugiej lampie lub kilku lampach 'wzmacniajacych L4, po * czym wzmocnione napiecie anodowe przenosi sde po¬ przez kondensator C\0 na siatke elektronowego wskaznika dostrojenia L5 „magiczne oko". Czu¬ losc tego wskaznika mozna regulowac w sposób ciagly za pomoca potencjometru P& 00 jest szcze¬ gólnie wazne na. poczatku wykonywania pomia¬ ru przy niezrównowazonym mostku. Uklad polaczen urzadzenia wedlug wynalazku w celu unikniecia przechodzenia napiecia wyso^ kiej czestotliwosci z generatora wprost do wzmacniacza, z pominieciem mostka, posiada filtr odprzegajacy w anodzie lampy generatorowej L\ w postaci oporu A4 i kondensatora Ce oraz w lampie wzmacniajacej I3 w postaci oporu R$ d kondensatora Ce.Elektronowy wskaznik dostrojenia „magiczne oko" sluzy jako wskaznik równowagi mostkar a ponadto umozliwia, co jest szczególnie wazne d co na wstepie zaznaczono, kontrole kompen¬ sacji przesuniec fazowych. Niewlasciwe skom¬ pensowanie przesuniec fazowych, pojemnosci kabla i warstw podwójnych elektrod, co doko¬ nuje sie potencjometrem P3, objawia sie nie ostroscia obrazu „oka magicznego", a zatem niemozliwoscia sprowadzenia jego listków do minimum szerokosci i wykonania pomiaru.Urzadzenie wedlug wynalazku nie daje oczy- wiseie bezposredniego odczytu zasolenia na ja- kiejsc skali, poniewaz przyrzad dalby sde jedynie wyskalowac dla scisle okreslonego czujnika elek¬ tronowego o danej stalej. Poniewaz jednak stala czujnika ulegac moze zmianie, zas w razie uszko¬ dzenia, niemozliwoscia byloby wykonac czujnik 0 o identycznej stalej, skalowanie urzadzenia jest niecelowe.Wedlug wynalazku pomiaru dokonuje sie przez odczytanie pewnej danej wartosci liczbowej, okreslonej polozeniem potencjometru Pa i polo¬ zeniem przelacznika Pr, co stanowi wartosc opo¬ ru dla danego czujnika elektrodowego w danym miejscu glebiny, która mnozy sie przez stala czujnika, uwzgledniajac równoczesnie poprawka na temperature. Ta droga uzyskuje sie wartosc przewodnictwa w danej temperaturze, a z nomo- gramu odczytuje sie stopien zasolenia. Obsluga aparatu jest nadzwyczaj prosta i po odpowied¬ nim instruktazu kazda osoba jest w stanie w pro¬ sty i latwy sposób z posiadanej danej liczbowej obliczyc zasolenie, z dokladnoscia przewyzsza¬ jaca pomiar dokonany metodami klasycznymi. PL