Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 17.06.1974 70716 KI. 421,3/04 MKP GOln 27/18 C /. » « l l. H ! A Twórcy wynalazku: Edward Buczylo, Kazimierz Zarajczyk Uprawniony z patentu tymczasowego: Centralne Laboratorium Przemyslu Bawelnianego, Lódz (Polska) Przyrzad do pomiaru i ciaglej regulacji przewodnosci roztworów Przedmiotem wynalazku jest przyrzad do pomiaru i ciaglej regulacji przewodnosci roztworów, zwlaszcza wszelkiego rodzaju wodnych kapieli pluczacych stosowanych w wykonczalnictwie wyrobów wlókienniczych, galwanizerniach, trawialniach i tym podobnych.Znane urzadzenia do pomiaru i regulacji przewodnosci roztworów maja czujniki konduktometryczne elektrodowe lub rzadziej oscylometryczne pojemnosciowe albo indukcyjne. Pomiar przewodnosci roztworów jest wykonywany w naczyniu pomiarowym zawierajacym badany roztwór, w którym znajduja sie dwie lub cztery elektrody.W konduktometrii bezkontaktowy malej czestotliwosci stosuje sie czujniki elektrolityczno-transformato- rowe. W czujnikach tych rurka wykonana z materialu dieelektrycznego, zawierajaca roztwór badanego elektro¬ litu, stanowi uzwojenie sprzegajace dwa transformatory. W konduktometrii bezkontaktowej wysokiej czestotliwosci stosuje sie czujniki oscylometryczne wykonane glównie jako przeplywowe, przy czym czujniki oscylometryczne pojemnosciowe maja na zewnetrznej stronie naczynia elektrody polaczone w ukladzie róznicowym, a czujniki oscylometryczne indukcyjne nawiniete sa na naczynie pomiarowe oblozone siatkowym, ekranem elektrostatycznym, którego zadaniem jest usuniecie sprzezenia pojemnosciowego miedzy uzwojeniem czynnym a roztworem. Czujniki indukcyjne sa ekranowe przeciw zaklóceniom zewnetrznym i czesto maja zastosowana kompensacje temperaturowa.Znane uklady pomiarowe z czujnikami konduktometrycznymi z elektrodami zanurzeniowymi sa niewygodne w eksploatacji ze wzgledu na koniecznosc czestego czyszczenia elektrod z osiadajacego na nich osadu. Uklady z czujnikami oscylometrycznymi moga pracowac tylko w okreslonym niewielkim zakresie stezen elektrolitu, a znane rozwiazania konstrukcyjne czujników znacznie ograniczaja zakres ich przemyslowego zastosowania. Znane mierniki przewodnosci roztworów z czujnikami indukcyjnymi oparte na metodzie rezonansowej w ukladzie mostkowym lub metodzie pomiaru dobroci generatora sa na ogól ukladami lampowymi zintegrowanymi z czujnikiem, stosunkowo duzymi i niewygodnymi do zabudowania w trudniej dostepnych miejscach instalacji przemyslowych.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i niedogodnosci, a zadaniem technicznym jest opracowanie indukcyjnego miernika przewodnosci roztworów polaczonego z regulatorem proporcjonalnego dzialania, pracujacego w szerokim zakresie stezen elektrolitu, z oddzieleniem czujnika od ukladu pomiarowego, regulatora i zasilacza.7 70716 Cel ten osiagnieto w ten sposób, ze przyrzad do pomiaru i ciaglej regulacji przewodnosci roztworów, wedlug wynalazku, ma indukcyjny czujnik pomiarowy, który sklada sie z generatora wysokiej czestotliwosci, detektora i dwustopniowego wzmacniacza pradu stalego. Czujnik jest usytuowany z dala od wzmacniacza pomiarowego, regulatora i zasilacza, lecz jest polaczony elektrycznie ze wzmacniaczem pomiarowym. Wzmac¬ niacz pomiarowy jest wykonany na pólprzewodnikach w ukladzie symetrycznych stopni Darlingtona, a regulator jest wykonany w symetrycznym ukladzie przerzutników Schmidta obciazonych wzmacniaczami kolektorowymi, w obwodach których wlaczone sa cewki przekazników. Polaryzacja przerzutników jest tak dobrana, ze tylko sygnal ujemny o odpowiedniej amplitudzie moze spowodowac stan wyzwolenia. Urzadzenie charakteryzuje sie wysoka czuloscia, przy której uklad jest stabilny i duzym zakresem pomiarowym, przy czym zewnetrzne sygnaly zaklócajace maja znikomy wplyw na sygnal pomiarowy.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym pokazano uklad do pomiaru i ciaglej regulacji przewodnosci roztworów w ogólnym schemacie ideowym. Urzadzenie sklada sie z pomiarowego czujnika 1, pomiarowego wzmacniacza 2, regulatora 3, i zasilacza 4.Uklad elektryczny czujnika 1 charakteryzuje sie tym, ze sygnal z generatora wysokiej czestotliwosci poddany jest detekcji z powielaniem napiecia w stosunku do ujemnego potencjalu zasilacza 4. Osrodek tlumiacy, jakim jest dowolny roztwór elektrolitu, moduluje amplitude obwodu rezonansowego przy zachowaniu stalej czestotliwosci pracy generatora, przy czym bezposrednie obciazenie generatora detektorem pozwala na pomiar amplitudy drgan tlumiony di bez wzmacniaczy pradu zmiennego, a zastosowanie wzmacniaczy pradu stalego na tranzystorach krzemowych ogranicza w znacznym stopniu wplyw temperatury otoczenia na dokladnosc pomiaru. Zastosowanie szeregowego polaczenia mostka 5 kompensacji temperatury z oporem 6 obciazenia dla drugiego wzmacniacza pradu stalego, pozwala na automatyczna kompensacje wplywu temperatury roztworu na wskazania przyrzadu.Pomiarowy wzmacniacz 2 wykonany na tranzystorach w ukladzie Darlingtona jest dwutorowym wzmacniaczem pradu stalego pozwalajacym uzyskac znaczne wzmocnienie sygnalu wejsciowego, który nastepnie jest porównywany z wielkoscia zadana potencjometrem 7.Regulator sklada sie z dwóch symetrycznych przerzutników Schmidta obciazonych kolektorowymi wzmacniaczami 8 i 9, w obwodzie których znajduja sie cewki przekazników 10 i 11. Obciazenie pomiarowych wzmacniaczy 2 przerzutnikami Schmidta eliminuje wplyw wielkosci sygnalu na stan wyzwalania przekazników 10 i 11. Wyzwolenie przerzutników moze odbywac sie tylko sygnalem o polaryzacji ujemnej na bazie tranzysto¬ rów wejsciowych, co wplywa na stabilna prace ukladu. W zaleznosci od stanów przekazników 10 i 11 ich styki robocze zalaczaja napiecie robocze na zaciski 12 i 13 (+& lub —A) do których podlaczone sa urzadzenia wykonawcze takie jak zawory elektromagnetyczne regulujace sklad chemiczny roztworu elektrolitu lub inne.Zasilacz 4 sklada sie z pieciu oddzielnych obwodów elektrycznych, w których prad zmienny jest prostowa¬ ny i filtrowany, a nastepnie stabilizowany przy pomocy diod Zenera. Po stronie pierwotnej zasilacza doprowadza sie prad zmienny o napieciu 220 V. PL PL