RU1819350C - Устройство дл кондуктометрических измерений - Google Patents

Abstract

Область использовани : физико-химические исследовани  жидких электролитов. Сущность изобретени . В устройство, реализующее совместные измерени  электропроводности и температуры, включен в цепь термокомпенсации дополнительный блок функционального преобразовани . При наличии этого блока термокомпенсатор реализует автоматическую компенсацию температуры по заранее определенному за- кону. По вл етс  возможность увеличить стабильность показаний при внесении температурной поправки в результат кондукто- метрических измерений. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к средствам кондуктометрии и может использоватьс  дл  решени  широкого класса задач анализа физико-химического состава растворов электролитов.

Цель изобретени  - повышение стабильности показателей устройства.

На фиг.1 и 2, изображены блок-схема устройства дл  кондуктометрических измерений и блок-схема функционального преобразовани  (ФП).

Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 переменного напр жени , измеритель 2 электропроводности, термокомпенсатор (ТК) 3 и регистратор 4. ТК 3 содержит измеритель 5 температуры, первый 6 и второй 7 сумматоры и ФП 8. Блок ТК 3 выполнен в виде двухполюсника, к первому полюсу которого подсоединен измеритель 2, а по второму генератор 1.

Выход измерител  5 подсоединен к первому входу сумматора 6, выход которого соединен с первым входом сумматора 7. Вторые входы сумматоров 6, 7 объединены с выходом ФП 8 и входом измерител  5 и подключены к первому полюсу ТК 3. Выход сумматора 7 соединен со входом ФП 8, опорный вход которого соединен со вторым полюсом ТКЗ. Измеритель 5 и сумматор 6 выполнены с регулируемыми функци ми преобразовани .

На фиг.2 изображена блок-схема ФП 8. ФП содержит выпр митель 9, фильтр 10 источник 11 опорного напр жени , операционный усилитель (ОУ) 12, управл емый резистор 13. второй ОУ 14. Нагрузочный резистор 15. Входом ФП 8  вл етс  вход выпр мител  9, выход которого через фильтр 10 подключен к неинвертирующему входу ОУ 12, инвертирующий вход которого подсоединен к источнику 11. Выход ОУ 12 через управл емый резистор 13 подключен к инвертирующему входу ОУ 14, неинвертирующий вход которого  вл етс  опорным входом ФП 8. Выход ОУ 14  вл етс  выхо- дом ФП 8.

Работает устройство следующим образом .

Напр жение источника переменного тока 1 подаетс  на неинвертирующий вход операционного усилител  (ОУ) 14, на выходе которого по вл етс  напр жение, завис щее как от напр жени  источника 1, так и от отношени  сопротивлений резистора 15 и управл емого резистора 13, Это напр же- ние подаетс  на вход измерител  5, причем коэффициент передачи по напр жению этого измерител  зависит от сопротивлени  терморезистора, а значит и от температуры измер емой жидкости, в которую погружен терморезистор. Завис щее от температуры напр жение переменного тока подаетс  на вход ФП 8. В ФП 8 осуществл етс  выпр мление и детектирование посто нной составл ющей выпр мительного напр же- ни , котора  с выхода детектора поступает на неинвертирующий вход ОУ 12 и сравниваетс  с опорным напр жением посто нного тока источника 11, поступающим на инвертирующий вход ОУ 12. Разность этих напр жений усиливаетс  усилителем 12 и подаетс  на управл ющий электрод управл емого резистора 13, сопротивление которого при этом увеличиваетс , что влечет за собой уменьшение сигнала на выходе ОУ 14. Иными словами при определенных услови х в цепи термокомпенсатора действует отрицательна  обратна  св зь,

Регулировкой выходного напр жени  источника 1 можно добитьс  того, что, начи- на  с некоторого его значени , напр жение на инвертирующем входе ОУ 12 будет несколько превышать опорное напр жение источника 11, все усилители окажутс  в линейных режимах, а система окажетс  в уста- новившемс  состо нии. Но при этом ввиду очень большого коэффициента усилени  ОУ 12 напр жение на его неинвертирующем входе будет лишь незначительно отличатьс  от опорного напр жени , поступающего, на инвертирующий вход ОУ 12. Отличие это может оказатьс  пренебрежимо малым по сравнению с опорным напр жением и тогда напр жение на неинвертирующем входе ОУ 12 можно считать совпадающим с опорным напр жением. Этому напр жению соответствует вполне определенное значение амплитуды напр жени  переменного тока на входе ФП 8. При изменении температуры измер емой жидкости коэффициент передачи тракта изменитс , например , уменьшитс . Тогда уменьшитс  и амплитуда напр жени  на входе ФП 8, а значит и напр жение на неинвертирующем входе ОУ 12, поступающее с выхода детектора; Это приведет к уменьшению напр жени  на управл ющем электроде управл емого резистора 13, к уменьшению сопротивлени  управл емого резистора и, следовательно, к увеличению амплитуды напр жени  на выходе ОУ 14, а значит и на выходе ФП8, которое компенсирует первоначальное уменьшение напр жени  на входе ФП8, вызванное изменением температуры. В результате возникает новое установившеес  состо ние, оставл ющее усилители в линейном режиме, в котором оп ть-таки, в силу ранее сказанного, напр жение на неинвертирующем входе ОУ 12, равное посто нной составл ющей выпр мленного напр жени , почти не отличаетс  от опорного напр жени , а значит и амплитуда напр жени  на входе ФП 8 практически сохран ет свое значение . Т.е. термокомпенсатор работает как стабилизатор напр жени  переменного тока .

Напр жение, подаваемое на вход измерител  электропроводности 2, вносит температурную поправку в показани  измерител , которые пропорциональны не только удельной электропроводности измер емой жидкости, но и выходному напр жению ФП 8, завис щему от температуры жидкости.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  кондуктометрических измерений, содержащее генератор переменного напр жени , измеритель электропроводности с регистратором и термокомпенсатор, выполненный в виде активного двухполюсника, первый полюс которого соединен с измерителем электропроводности, причем термокомпенсатор содержит измеритель температуры и первый сумматор, вход измерител  температуры соединен с первым полюсом термокомпенсатора , а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с первым полюсом термокомпенсатора , отличающеес  тем, что, с целью повышени  стабильности показаний устройства, в термокомпенсатор введены второй сумматор и функциональный преобразователь , вход которого соединен с выходом второго сумматора, первый вход которого подключен к выходу первого сумматора , а второй вход соединен с выходом функционального преобразовател  и подключен к первому полюсу термокомпенсатора , второй полюс которого соединен с опорным входом функционального преобразовател  и соединен с генератором переменного напр жени .