SU1138762A1 - Устройство дл измерени электрической проводимости - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ, содержащее датчик электрической проводимости , состо щий из двух тороидальных ферромагнитных магнитопроводов, на каждом из которых намотано по обмoткe одна  вл етс  обмоткой возбуждени , друга  - измерительной, генератор синусоидального напр жени . милливольтметр переменного тока, причем один вывод обмотки возбуждени  соединен с выходом генератора синусоидального напр жени , один вывод измерительной обмотки соединен с входом милливольтметра, а другой - заземлен, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  температурной погрешности,- в него введены дополнительна  обмотка, идентична  обмотке возбуждени  и расположенна  на том же магнитопроводе , и усилитель с единичным коэффициентом усилени , причем обмотки возбуждени  и дополнительна  включены встречно, инвертирующий вход VO Ч| усилител  соединен с выводом обмотки возбуждени , а неинвертирующий - с вьгоодом дополнительной обмотки, выход усилител  соединен с общим выводом обмоток возбуждени  и дополнительной . 6 со 00

Description

Устройство относитс  к измерител ной технике и предназначено дл  измерени  электрической проводимости электролитов. Известно устройство дл  измерени  электрической проводимости, содержащее датчик электрической прово димости, состо щий из двух тороидал ных магнитопроводов, расположенных соосно, на каждом из которых намотано по обмотке: одна  вл етс  обмо кой возбуждени , друга  - измерител на , генератор синусоидального напр жени , милливольтметр переменного тока. Один вывод обмотки возбуждени  соединен с выходом генератора синусоидального напр жени , другой заземлен . Один вывод измерительной обмотки соединен с входом милливоль метра переменного тока, другой заземлен С 1. Принцип действи  устройств основан на том, что электропроводна  среда  вл етс  св зывающим звеном между генератором и милливольтметром , причем величина св зи пропорциональна проводимости сред. Недостатком этих устройств  вл етс  значительна  температурна  погрешность, вызываема  изменением активного сопротивлени  обмотки возбуждени  и параметров магнитопро водов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  измерени  электричес кой проводимости электропроводной среды, содержащее цепь компенсации, состо щую из двух обмоток, намотан , ных по одной на каждом из двух тороидальных ферромагнитных магнитопр водов, одна  вл етс  обмоткой возбу дени , друга  - измерительной, и со диненных между собой через переменн сопротивление, генератор синусоидал ного напр жени , милливольтметр переменного тока, причем вывод измерительной обмотки соединен с входом милливольтметра, а другой, заземлен С21 При измерении изменением перемен ного сопротивлени  добиваютс  нулевого показани  милливольтметра, при чем величина переменного сопротивлени  однозначно определ ет электри ческую проводимость среды-. В этом устройстве за счет исполь зовани  мостовой схемы значительно снижаетс  погрешность, вызванна  изменени ми активного сопротивле ни  обмотки возбуждени  и параметров ферромагнитных магнитопроводов. Однако устройство имеет значительную температурную погрешность, вызванную изменени ми активного сопротивлени  обмоток возбуждени  и цепи компенсации. Целью изобретени   вл етс  уменьшение-температурной погрешности за счет исключени  вли ни  на результат измерени  сопротивлени  обмоток. Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  электрической проводимости, содержащее датчик электрической проводомости, состо щий из двух тороидальных ферромагнитных магнитопроводов, на каждом из которых намотано по обмотке, одна  вл етс  обмоткой возбуждени , друга  измерительной , генератор синусоидального напр жени , милливольтметр переменного тока, причем один вывод обмотки возбуждени .соединен с выходом генератора синусоидального напр жени , один вывод измерительной обмотки соединен с входом милливольтметра, а. другой - заземлен , дополнительно введены дополнительна  обмотка, идентична  обмотке возбуждени  и расположенна  на том же магнитопроводе, и усилитель с единичным коэффициенто усилени , причем обмотки возбуждени  и дополнительна  включены встреч но, инвертирующий вход усилител  соединен с выводом обмотки возбуждени , а неинвертирующий - с выводом дополнительной обмотки, выход усилител  соединен с общим выводом. обмоток возбуждени  и дополнительной . На чертеже приведена схема устройства дл  измерени  электрической проводимости. I Устройство состоит из сдатчика, включающего в себ  два тороидальных ферромагнитных магнитопровода 1 и 2, расположенных соосно, на одном из которых 1 намотаны две идентичные обмотки возбуждени  3 и дополнительна  4, на другом - обмотки измерительна  5, генератора 6 синусоидального напр жени , усилител  7 с единичным коэффициентом усилени , милливольтметра 8, причем обмотки возбуждени  3 и дополнительна  4 включены встречно и их общий вывод соединен с выходом усилител , вывод обмотки возбуждени  соединен с выходом генератора и с инвертирующим входом усилител , вывод дополнительной обмотки соединен с неинвертирующим входом усилител , один вывод измерительной обмотки соединен с входом милливоль метра, другой - заземлен. Устройство работает следующим образом . С генератора 6 синусоидальное напр жение поступает на обмотку возбуждени  3. При этом в измеритель- ной обмотке наводитс  ЭДС, пропорциональна  электрической проводамости ,среды, в которую помещен датчик. Напр жение на измерительной обмотке измер етс  милливольтметром 8. В идеальном случае, когда отсутс вуют потоки рассеивани  магиитопроводов и активное сопротивление обмо ки во:збуждени  равно нулю, усилитель 7 не оказывает вли ние на ра- боту устройства и напр жение на его .выходе равно нулю, так как напр жение , подаваемое с вывода обмотки возбуждени  на инвертирующий вход, и напр жение, подаваемое с вывода дополнительной обмотки на неинвер тирующий вход, равны между собой. Если выходное сопротивление усил тел  достаточно низкое, то потенциал вывода обмотки возбуждени  будет под держиватьс  равным нулю, и следовательно , этот вывод обмотки возбужде ни  можно считать заземленным. Переменное магнитное поле, создаваемое обмоткой возбуждени , вызывает переменный ток в электролите . и, где I - ток через окно датчика; и - напр жение на обмотке возбуждени ; R - .сопротивление электроли1 f -г- проводимость электролита;. W - число витков обмотки возбуждени  . Этот ток охватывает оба тороидаль ных магнитопровода и наводит в измерительной обмотке 5 ЭДС, равную 5 w E«M -« r4 -w-Ueo.« Wf (ь где E - ЭДС, наводима  в измерительной обмотке 5; /U. - магнитна  проницаемость магиитопровода 2; Wj- число витков измерительной обмотки 5; S - площадь сечени  магнитопровода 2; - длина; W - частота, задаваема  генераTOJpOM 1 . ЭДС, наводима  в измерительной обмотке, измер етс  милливольтметром 8. Причем показани  милливольтметра пр мо пропорциональны значению проводимости среды. На результат измерени  в известных устройствах оказывает вли ние активное сопротивление обмотки возбуждени . Так, значение тока в электролите будет определ тьс  RW,.-mi Д 5035 - активное сопротивление обмотки возбуждени . Следовательно, ЭДС, наводима  в измерительной обмотке 5 и измер ема  милливольтметром 8, равна iU.SW,u) Значение величины активного сопротивлени  обмотки возбуждени  i измен етс  в зависимости от температуры . При по влении на обмотке возбуждени  напр жени  Ug ( i oTM il в дополнительной обмотке 4 наводитс  ЭДС,равна  - /I „ f /- г . / ЕАОП где Wj VI, - число витков дополнительной обмотки. Напр жени  с выводов обмоток возбуждени  и дополнительной подаютс  на входы усилител  7, на выхрде котоого по вл етс  напр жение E on-Ufte3B -3R,5«/W, . (И

S 11387626

Это напр жение прикладываетс  кСледовательно, введение дополниобщему выводу обмоток возбуждени  ительной обмотки и усилител  с еднничдополнительной , компенсиру  вли ниеным коэффициентом усилени , а также

активного сопротивлени  обмотки воз-св зей между ними и другими элеменбу дений . При этом ЭДС, наводима 5 тами устройства позвол ет исключить

в измерительной обмотке, будет выра-вли ние на результаты измережатьс  формулой (2) так же, как этоний активного сопротивлени 

имеет место в идеальном случае от-обмоток и тем самым снизить

Ьутстви  активного сопротивлени температурную погрешность изме-

обмотки возбуждени , рени .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ, содержащее датчик электрической проводимости, состоящий из двух тороидальных ферромагнитных магнитопроводов, на каждом из которых намотано по обмотке^ одна является обмоткой возбуждения, другая - измерительной, генератор синусоидального напряжения, милливольтметр переменного тока, причем один вывод обмотки возбуждения соединен с выходом генератора синусоидального напряжения, один вывод измерительной обмотки соединен с входом милливольтметра, а другой - заземлен, отличающееся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности; в него введены дополнительная обмотка, идентичная обмотке возбуждения и расположенная на том же магнитопроводе, и усилитель с единичным коэффициентом усиления, причем обмотки возбуждения и дополнительная включены встречно, инвертирующий вход 3 усилителя соединен с выводом обмотки возбуждения, а неинвертирующий с выводом дополнительной обмотки, выход усилителя соединен с общим выводом обмоток возбуждения й дополнительной.