SU1000875A1 - Кондуктометр - Google Patents

Description

З) КОНДУКТОМЕТР

Изобретение относитс  к кондукто метрии. Известны кондуктометры с устройством термокомпенсации, например кон дуктометрический концентратомер, в котором схема термокомпенсации выполнена на пассивных элементах . Недостатки таких устройств состо т в том, что параметры схемы термокомпенсации вли ют на параметры кондуктометра , так как имеют низкое входное и выходное сопротивлени , со дают дополнительные ошибки при введении термокомпенсации по нелинейному закону, которому подчин етс  изменение электропроводности от температуры .. Известен также кондуктометр с устройством термокомпенсации, испбль зованный в автоматической системе с термокомпенсацией, дл  измерени  проводимости, в которой термокомпенсаци  выполнена на операционном усилителе , а термистор включен в его обратную св зь 2 , Недостаток кондуктометра состоит в том, что узел термокомпеисаций не содержит элементов линеаризации термистора, что приводит к возникновению ошибки измерени . В кондуктометре нет схемы подстройки температурного коэффициента , что при переходе от одной среды к другой.также приводит к возникновению ошибки измерени . Цель изобретени  - повышение точности измерени  электропроводно- сти в широком диапазоне температур. Поставленна  цель достигаетс  таи что в кондуктометре, содержащем датчик и подключенный к нему измерительный блок с устройством термокомпенсации на операционном усилителе и термисторе ,в измерительный блок дополнительно введены операционный усилитель , резистор и два делител  напр жени , причем инвертирующий вход дополнительного усилител  подключен через резистор и термистор к выходу основного усилител , инвертирующи вход дополнительного усилител  подключен к выходу основного усилител  через первый делитель напр жени , а выход дополнительного усилител  подключен через второй делитель напр жени  к неинвертирующему входу oci иовного усилител . На чертеже показана принципиальна  схема прибора. Кондуктометр содержит датчик 1 и измерительный блок 2. В состав изме рительного блока вход т генератор 3, выходной преобразователь , опера ционный усилители V 1 и V 2, термистор Я,;, делители напр жени  П 1 и П2, резисторы R. Усилители, термистор, делители напр жени  и резисторы образуют схему термокомпенсации . Датчик подключен к измеритель ному блоку, В измерительном блоке инвертирующий вход (-) усилител  У-г подключен через резистор R.и термистор Ял к выходу усилител  V 1 неинвертирующий вход (+) усилител  V 2 подключен к выходу усилител  V 1 через делитель напр жени  П 1 , а выхой усилител  V 2 через делитель нап р жени  П2 подключен к-неинвертиру ющему входу (+) усилител  V 1. Устройство осуществл ет термокомпенсацию по нелинейному закону, выражаемому уравнением (1), которому подключаетс  температурное измере ние удельной электропроводности технологических сред калийной и р да других отраслей промышленности

(1)

0

l+dAt

где X - удельна  электропроводность контролируемой среды при текущей температуре t,

XQ- удельна  электропроводность среды, приведенна  к заданной температуре г,

о1 - температурный коэффициент,

1/сО;

jut - отклонение температуры t от заданной t, °С :

At t- t.

Принцип работы устройства следующий . Напр жение (сигнал) 1).,которое необходимо скомпенсировать по температуре , поступает на инвертирующий 1

сопротивление терморезистора при заданной температуре

сопротивление терморезистора при текущей температуре t ;

посто нные коэффициенты. м операции линеаризации

ции

схемы (см: чертеж) выбираВ - В, R2/K -R;j-R2-R,

(И-Яз/Я4) KQ.

Значение величин К и В наход т по формуле (З) дл  различных значений t и t соответствующих значений

Claims (2)

1. Чо ЧКондуктометр работает следующим образом. 754 вход усилител  V 1 , устройства термокомпенсацу1и и в соответствии со схемой преобразуетс  в напр жение U по закону , описываемому уравнением 1 ,.3 WT) tгде Uf- напр жение до компенсации по температуре, Б ; и,- напр жение после компенсации по температуре, В ; Кх,и.К2- коэффициенты передачи первого П1 и второго П2 делителей напр жени ; 1Ц.- сопротивление терморезистора при текущей температуре; ,- сопротивлени  соответствующих резисторов схемы. Операци , выполн ема  устройством термокомпенсации по уравнению (2), соответствует закону изменени  электрог1роводности (1), значени  параметров схемы выбирают исход  из условий / д Rj.-fRo/ -Rn- o) о1/11-К кД1. 112/ R.R Схема, постоенна  на усилителе V2, производит линеаризацию температурной характеристики терморезистора Ri по уравнению (3), воспроизвод щему закон изменени  сопротивлени  терморезистора под вли нием температуры Напр жение генератора U. поступает на инвертирующий вход усилител  Vt устройства термокомпенсации. Устройство преобразует напр жение U-{по закону термокомпенсации в соответ ствии с температурой t терморезистора Rx| в напр жение (i и с выхода VI подает его на вход датчика 1 по питанию. С выхода датчика сигнал, пропорциональный удельной электропроводности среды XQ, приведенной к заданной температуре tg, поступает на выходной преобразователь Ц, который преобразует его в выходной сигнал. Так как на выходной сигнал датчика оказывают одинаковое воздействие как электропроводность, так и напр жение питани , а напр жение питани  регулируетс  схемой в зависимости от температуры, то выходной сигнал датчика оказываетс  скомпенсированным по температуре и диапазон его изменени  зависит только от изменени  электропроводности под вли нием состава контролируемой среды. Диа пазон сигнала оказалс  значительно уже. Кондуктометр позвол ет производить введение термокомпенсации по нелинейному закону при одновременной линеаризации характеристики термистора , что повышает Точность измер ни  электропроводности в широком диа пазоне температур. Введение второго усилител  с делител ми позвол ет про то и удобно измен ть диапазон температур и температурный коэффициент без вли ни  на настройку основного диапазона изменени  электропроводности, что важно при работе с кондуктометрами в производственных услови х. Формула изобретени , Кондуктометр, содержащий датчик и подключенный к нему измэритепьный блок с устройством термокомпенсации на операционном усилителе и термисторе , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  электропроводности в широком диапазоне температур, в измерителы ный блок кондуктометра дополнительно введены операционный усилитель, резистор и два делител  напр жени , причем инвертирующий вход дополнительного усилител  подключен цорез резистор и термистор к выходу основного усилител , инвертирующий вход дополнительного усилител  подключен к выходу основного усилител  через делитель напр жени , а выход дополнительного усилител  подключен через второй делитель напр жени  к инвертирующему входу основного усилител . . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N° 393655, кл. G 01 N 27/02, 1972,
2. 2.Патент США № . кл. G 01 N , 1976 (прототип).