RU30995U1

RU30995U1 - Измеритель степени загрязненности воды

Info

Publication number: RU30995U1
Application number: RU2003102166/20U
Authority: RU
Inventors: К.К. Ким; Д.Н. Бухарина
Original assignee: Петербургский государственный университет путей сообщения
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2003-07-10

Description

«Q03102166

mm

тттш. 1 оMracGoiN 31/00

Измеритель степени загрязненности воды

Полезная модель относится к измерительной технике, а более конкретно, к измерителям степени загрязненности воды.

Известно устройство, выбранное в качестве аналога, которое предназначено для определения концентрации растворов высокочастотным титрованием (A.M. Туричин, В.П. Новицкий, Е.С. Левшина и др. Электрические измерения неэлектрических величин. Л. Энергия. 1975. С. 533). Данное устройство представляет собой электрическую обмотку, намотанную на сосуд, в котором находится исследуемый раствор. Обмотка последовательно соединена с измерителем тока и источником переменного напряжения высокой частоты. При изменении концентрации раствор в сосуде изменяется реактивное сопротивление электрической обмотки, что в свою очередь приводит к изменению величины тока, протекающего через измеритель тока. Шкала измерителя предварительно проградуирована в мг/л

Использование токов высокой частоты приводит к большим потерям энергии и появлению высокочастотных магнитных полей в окружающем пространстве, что не благоприятно сказывается на окружающей среде.

Известен измеритель для определения степени загрязненности воды (Б.З. Михлин. Высокочастотные емкостные и индуктивные датчики. М-Л. ГЭИ. 1960. С.9), выбранный в качестве прототипа. Он имеет трубу, по которой протекает исследуемая жидкость. На внешней поверхности трубы расположены электроды, которые последовательно соединены с измерителем емкости и источником электропитания. Полное сопротивление трубы с жидкостью зависит от диэлектрической проницаемости жидкости, т.е. от степени загрязненности другими веществами (например, диэлектрическая проницаемость воды равна 81, диэлектрическая проницаемость полярных жидкостей, таких как ацетон, спирт, глицерин - 3-81, диэлектрическая

проницаемость неполярных жидкостей - меньше 3). Изменение диэлектрической проницаемости приводит к изменению емкости между электродами, которая измеряется измерителем емкости. Недостатком прототипа является то, что на краях электродов происходит искажение электромагнитного поля. Это приводит к нелинейной измерительной характеристике, т.е. к ухудшению эксплуатационных характеристик устройства.

Задача полезной модели - улучшение эксплуатационных характеристик измерителя степени загрязненности воды, за счет увеличения равномерности электромагнитного поля.

Поставленная задача решается следующим образом: измеритель степени загрязненности воды, содержащий трубу, на внешней стороне которой размещены два токоведущих электрода, вывод первого электрода соединен через последовательно соединенные источник питания и измеритель емкости с выводом другого электрода; дополнительно содержит две пары электродов, расположенных по краям трубы и электрически изолированных от токоведущих электродов.

Предлагаемое устройство показано на фиг. 1.

Труба 1 выполняется из непроводящего электрический ток материала. Электроды 2,3 расположены на внешней стороне трубы 1. Если труба 1 выполнена из проводящего материала, то между электродами 2,3 и стенками трубы 1 устанавливаются изолирующие прокладки (на чертеже не показаны). Электрод 2 последовательно электрически подсоединен через источник питания 5 и измеритель емкости 4, например, универсальный измеритель типа - TESLA ВМ 591 (Фремке А.В., Дущин Е.М. Электрические измерения Л.: Энергия, 1980. - С.204) с электродом 3. Дополнительные пары электродов 6,7 устанавливаются на концах трубы 1 , причем электрически изолированных от токоведущих электродов 2,3. Электроды 2,3 и дополнительные пары электродов 6, 7 изготавливаются из одного и того же материала.

(.

Работа устройства происходит следующим образом: вода, содержащая загрязнение, протекает по трубе 1 через зону действия прибора. Включается источник питания 5, под действием которого в цепи, состоящей из последовательно-соединенных измерителя емкости 4, электродов 2,3, начинает протекать ток (/), под действием которого измеритель 4 измеряет емкость пространства участка трубы 1 между электродами 2,3. Согласно формуле

гдеео- электрическая постоянная; s - относительная диэлектрическая проницаемость жидкости, находящейся в трубе l;S - площадь электродов 2; расстояние между электродами 2.

Если воды составляет 81, то при нахождении в воде загрязнений 6 будет изменяться, (например, е полярных жидкостей, таких как ацетона, спирта, глицерина 3-81). Таким образом, показания измерителя 4 пропорциональны степени загрязнения (для определенного вида загрязнителя). Градуировка шкалы прибора 4 в % или мг/л осуществляется с использованием образцов загрязненной воды (определенным загрязнителем), заранее известной концентрации.

Использование двух дополнительных пар электродов 6,7 приводит к увеличению равномерности электромагнитного поля на краях основных электродов 2,3, что в свою очередь обуславливает линейную зависимость между показаниями измерителя 4 и емкостью участка трубы 1 (с загрязненной водой), т.е. линейную измерительную характеристику.

Как можно заметить, использование двух пар электродов приводит к более равномерному полю между электродами, что обуславливает линейность измерительных характеристик заявляемого устройства.

. d

Claims

Измеритель степени загрязненности воды, содержащий трубу, на внешней стороне которой размещены два токоведущих электрода, вывод первого электрода соединен через последовательно соединенные источник питания и измеритель емкости с выводом другого электрода, отличающийся тем, что он дополнительно содержит две пары электродов, расположенных по краям трубы и электрически изолированных от токоведущих электродов.