SU1291858A1 - Кондуктометр - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к физико- химическим исследовани м и может быть использовано дл  измерени  концентрации электропроводных раствор и газов по величине электропроводности в легкой, пищевой и других отрасл х промышленности.

Известен кондуктометр, содержащий кювету с исследуемой жидкостью, два сердечника с обмотками, причем одна обмотка соединена с источником питани , и друга  - с измерительным прибором l .

Недостатком этого кондуктометра  вл етс  невысока  точность измерени  .

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности  вл етс  кондуктометр, со- |цержащий кювету, расположенную межд питающим и измерительным трансформаторами , генератор и измерительный прибор, причем обмотка питающего трасформатора с параллельно подключенным к ней конденсатором соединена с генератором, а обмотка измерительного трансформатора соединена с измерительным прибором 2j .

Недостатком известного кондуктометра  вл етс  то, что высока  точность измерени  достигаетс  в нем только при условии строгого соблюдени  резонанса частот генератора и контура, образованного обмоткой питающего трансформатора и конденсато ра. Даже при небольших отклонени х от резонанса чувствительность устройства резко падает, в результате чего неконтролируемо возрастает ошибка измерени . Необходимость выполнени  услови  резонанса накладывает очень жесткие требовани  к стабильности параметров генератора и питающего трансформатора, в результате чего резко усложн етс  их схема , а следовательно,снижаетс  надежность и дорожает устройство. Кроме того, даже при использовании высокостабильного генератора (как по амплитуде , так и по частоте) практически невозможно в данных услови х .обеспечить без перестройки контура посто нное сохранение условий резонанса .

Используемый в известном устройстве кон.тур имеет неравную нулю активную переменную нагрузку, поскольку электропроводность измер емых

жидкостей мен етс  в определенном диапазоне. Однако известно, что дл  реального контура частоты собственных колебаний описываютс  выражением

W 32,

где W

L С

а

LC

индуктивность; емкость,

логарифмический коэффициент затухани , завис щий от велт чины активной нагрузки контура.

Таким образом, при изменении электропроводности контролируемой жидкости, частота собственных колебаний контура мен етс , что приводит даже при стабильной частоте генератора к нарушению условий резонанса.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в кондуктометр, содержащий кюве- (гу, расположенную между питающим и измерительным трансформаторами, генератор и измерительный прибор, при- чем обмотка питающего трансформатора с параллельно подключенным к ней конденсатором соединена с генератором, а обмотка измерительного трансформатора соединена с измерительным прибором , дополнительно введены диодный коммутатор, дополнительна  обмотка питающего трансформатора, два пиковых детектора, причем обмотка питающего трансформатора с конденсатором соединена с генератором через диодный коммутатор , дополнительна  обмотка питающего трансформатора через первый пиковый детектор введена в цепь обратной св зи генератора, а обмотка измерительного трансформатора соединена с измерительным прибором через второй пиковый детектор.

На фиг.1 изображена принципиальна  электрическа  схема кондуктора;

на фиг.2 - осциллограмма процесса затухани  амплитуды собственных колебаний , возникающих в результате ударного возбуждени  контура.

Кондуктометр содержит питающий 1

и измерительный 2 трансформаторы, св занные жидкостным витком, образованным исследуемым раствором в кольцеобразной кювете 3, генератор 4 импульсов и измерительный прибор 5.

3

Параллельно обмотке 6 питающего трансформатора 1 подключен конденсатор 7. Выход генератора 4 соединен через диодный коммутатор 8 .с обмоткой 6 питающего трансформатора 1 который снабжен дополнительной обмоткой 9,котора  через первьм пиковый детектор 10, включена в цепь обратной св зи- генератора А.

Обмотка 11 измерительного трансформатора 2 через второй пиковый детектор 12 соединена с измерительным прибором 5. Пиковые детекторы подключены так, что они детектируют импульсы, пол рность которых противоположна пол рности возбуждающих импульсов.

Кондуктометр работает следующим образом.

Пр моугольные импульсы с заданной скважностью, вырабатываемые генератором 4, подаютс  через диодный коммутатор 8 в обмотку 6 питающего трансформатора 1. Под действием этих импульсов в колебательном контуре, образованном обмоткой 6 питающего трансформатора 1 и конденсатором 7, возбуждаютс  затухающие колебани  на собственной частоте контура. Начальна  амплитуда этих колебаний определ етс  параметрами контура и возбуждающего импульса (фиг.2). Аналогичные колебани  возникают и в до- шолнительной обмотке 9. Поскольку второй пиковый детектор 12 включен так, что он детектирует импульсы, пол рность которых противоположна пол рности возбуждающего импульса, то напр жение на его выходе всегда равно . максимальной амплитуде напр жени , возникающего на концах дополнительной обмотки 9 питающего трансформатора 1. Так как напр жение на выходе первого пикового детектора 10 всегда равно амплитуде первого полупериода свободных колебаний контура, то при включении его

918584

в цепь обратной св зи генератора 4 начальна  амплитуда свободных колебаний всегда посто нна.

Таким образом, в кондуктометре

5 автоматически реализуютс  оба требовани  достижени  максимальной чувствительности трансформаторного метода измерени  электропроводности жидкости: резонансные услови , т.е. конfO тур всегда возбуждаетс  на собственной резонансной частоте и начальна  амплитуда колебаний всегда посто нна, а следовательно, и посто нна электродвижуща  сила, возникающа  в кон15 туре.

Под действием затухающих колебаний в жидкостном витке индуцируетс  ток, величина которого пропорциональна

20 электропроводности жидкости. Под действием этого тока в обмотке измерительного трансформатора 2 возникает напр жение, которое детектируетс  вторым пиковым детектором 12, а поскольку он детектирует только, импульсы , пол рность которых противоположна пол рности импульсов возбуждающего импульса, напр жение U на его выходе всегда пропорционально началь30 ной амплитуде Ue затухающих колебаний в обмотке питающего трансформатора 1 и электропроводности жидкого витка. Поскольку величина U посто нна , сигнал на выходе пикового де35 тектора пропорционален только электропроводности жидкости и не зависит в широком диапазоне от стабильности параметров возбуждающего импульса и питающего трансформатора.

0 Благодар  тому, что в устройстве автоматически выполн ютс  резонансные услови , чувствительность устройства максимальна во всем диапа- . зоне измер емых электропроводностей,

5 Точность измерени  в предлагаемом устройстве в 3-4 раза выше, чем в известном кондуктометре.

25

fe.2

Редактор И.Дербак

Составитель Л.Свешникова Техред Л.Олейкик

Заказ 225/42 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

i.......-J«« .мм. «.«.,......«.. ...«....-..-.«..«. -,,„

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна ,

Корректор С.Шекмар

Claims (1)

1. КОНДУКТОМЕТР, содержащий кювету, расположенную между питающим и измерительным трансформаторами, генератор и измерительный при-.

   бор, причем обмотка питающего трансформатора с параллельно подключенным к ней конденсатором' соединена с генератором, а обмотка измерительного, трансформатора соединена с измерительным прибором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены диодный коммутатор, дополнительная обмотка питающего трансформатора, два пиковых детектора, причем обмотка питающего трансформатора с конденсатором соединена с генератором через диодный коммутатор, дополнительная обмотка g питающего трансформатора через пиковый детектор введена в цепь обратной связи генератора, а обмотка измерительного трансформатора соединена с измерительным прибором через второй пиковый детектор.

   SU 1291858 А