SU1317349A1

SU1317349A1 - Бесконтактный преобразователь электропроводности

Info

Publication number: SU1317349A1
Application number: SU843823585A
Authority: SU
Inventors: Евгений Леонидович Леонидов; Владимир Георгиевич Гусев; Камиль Музагитович Валитов; Олег Владимирович Луговой
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1987-06-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в гальваническом производстве , в химической промьшленности дл контрол концентрации электролита, а также может быть использовано при проведении исследований в области океанографии, электрохимии и . Целью изобретени вл етс повьппение точности измерений. Преобразователь, содержаа(ий источник переменного напр жени , питакнций трансформатор с обмоткой возбуждени , измерительный трансформатор с обмоткой, измерительный прибор, петлю из токопровод щего материала, схему сравнени , интегратор , дополнительно содержит сумматор , дополнительную обмотку, схему обработки, источник тока, управл емый напр жением, причем петл подключена к первому входу схемы сравнени , второй вход схемы сравнени соединен с выходом сумматора, входы сумматора соединены с выходом схемы сравнени и с выходом источника переменного напр жени , дополнительна обмотка намотана на сердечнике измерительного трансформатора и подклй- чена к выходу источника тока управл емого напр жени , вход которого соединен с выходом интегратора, а вход интегратора соединен с выходом источника переменного напр жени , первый вход схемы обработки соединен с выходом источника переменного напр жени , а на второй вход подключена измерительна обмотка, выход схемы обработки соединен с измерительным прибором. Результат измерени не зависит от магнитных характеристик сердечников трансформаторов, от активных сопротивлений обмоток и от других параметров датчика, что позвол ет обеспечить более высокую точность измерени . 2 ил. с сл О5 со 4 СО

Description

113

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам дл измерений электрофизических параметров жидкостей, и может быть использовано в системах контрол и регулировани гальваническим производством, в химической промышленности , в океанологии, а также в других област х промышленности, где требуетс вести контроль за электро- проводноотью жидких сред.

Цель изобретени - повьппение точности измерени электропроводности электролитов,

На фиг, изображена схема бесконтактного преобразовател электропроводности; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Бесконтактный преобразователь электропроводности содержит трансформаторный датчик 1, генератор 2 треугольного напр жени , сз мматор 3, схему 4 сравнени , интегратор 5, источник 6 тока, управл емый напр жением, схему 7 обработки и измерительный прибор 8.

Датчик 1 содержит два тороидаль- ных магнитных сердечника 9 и 10 (питающий и измерительный трансформаторы ) с питающей 11, измерительной 12 и дополнительной 13 обмотками, а также петлю 14 из токопровод щего материала , охватьшающую оба сердечника . Исследуема жидкость образует виток 15 электролита, также охватывсаю- щий оба магнитных сердечника,

Бесконтактный преобразователь электропроводности работает следующим образом.

Напр жение треугольной формы с выхода генератора 2 (фиг.2а) складываетс в сумматоре 3 с сигналом обратной св зи, поступающим с выхода схемы 4 сравнени , и подаетс на питающую обмотку I1. Ток в питающей обмотке 11 создает магнитный поток в сердечнике 9, который, в свою очеред индуцирует равные ЭДС в витке 15 Электролита и петле 14, Очевидно,что в витке 15 электролита и петле 14 навод тс также ЭДС, создаваемые переменным магнитным полем в сердечнике 1 О и внешними электромагнитными пол ми. Суммарна ЭДС в петле 14 сравниваетс с напр жением на выходе сумматора 3 и на схеме 4 сравнени . На выходе схемы 4 сравнени формируе с сигнал обратной св зи, равный оаз

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ности напр жений на выходе сумматора 3 и на концах петли 14. Сигнал обратной св зи складываетс с напр жением генератора и компенсирует отклонение мгновенного значени ЭДС в витке 15 электролита от значени напр жени на выходе генератора 2. Коэффициенты передачи схемы 4 сравнени и сумматора 3 должны быть точно равны единице, так как только в зтом случае ЭДС в жидкости полностью совпадает с напр жением генератора. Все элементы цепи обратной св зи безынерционны , что обеспечивает эффективную работу преобразовател в широком диапазоне частот (до 10 Гц). В результате работы питающей части преобразовател в витке 15 электролита по вл етс ток треугольной формы. Амплитуда и скорость нарастани (перва производна ) тока в жидкости однозначно определ ютс удельной электрической проводимостью, .

В то же врем выходной сигнал генератора 2, преобразованный (проинтегрированный ) интегратором 5, подаетс на вход источника 6 тока, управл емого напр жением. Источник 6 тока нагружен на дополнительную обмотку. Форма тока в дополнительной обмотке соответствует вьсходному напр жению интегратора 5 и имеет вид, показанный на фиг.26,

Поток вектора магнитной индукции в измерительном сердечнике 10 создаетс токами в витке 15 электролита и в дополнительной обмотке 13, В петле 14 и в измерительной обмотке 12 ток практически не протекает, так как они нагружены на большие входные сопротивлени схемы 4 сравнени и схемы 7 обработки, что обеспечивает режим холостого хода дл этих обмоток ,

Суммарный магнитный поток в сердечнике 10 индуцирует в измерительной обмотке 12 ЭДС, форма которой показана на фиг,2в. Интервал времени ty между моментами перехода через ноль напр жени генератора 2 и напр жени на измерительной обмотке 12 пропорционален удельной электропроводности .

Если коэффициенты передачи интегратора 5 и источника 6 тока посто нны и строго заданы, то указанный интервал .времени tjg однозначно определ етс электропроводностью и не за31

висит от магнитных характеристик сердечников , активных сопротивлений об- моток и каких-либо других параметров датчика. В случае, если значение электропроводимости равно нулю, то напр жение измерительной обмотки становитс чисто треугольной формы и указанный интервал времени становитс равен нулю .

Сигналы с измерительной обмотки 12 и генератора 2 подаютс на схему 7 обработки, котора выдел ет интервал времени, характеризующий электропроводность , и преобразует его в напр жение, посто нна составл юща которого пропорциональна электропроводности t Схема обработки, выполн юща указанную функцию преобразовани , . может быть легко реализована различными способами с использованием известных технических решений (например, может быть использована схема фазометра; .

Выходной сигнал схемы обработки поступает на измерительный прибор. Результат измерени не зависит от магнитных характеристик сердечников трансформаторов, от активных сопротивлений и от других параметров датчика, что позвол ет получить более высокую точность измерени .

94

Claims

Формула изобретени

Бесконтактный преобразователь электропроводности,, содержащий питающий трансформатор с обмоткой, измерительный трансформатор с обмоткой,петлю из токопровод щего материала, ох- ватьшающую сердечники обоих трансформаторов , источник переменного напр жени , интегратор, схему сравнени , ;.

измерительный прибор, причем один вход схемы сравнени соединен с указанной петлей, отличающий- с тем, что, с целью повьшени точности измерени , он дополнительно

содержит сумматор, источник тока,управл емый напр жением, схему обработки , дополнительную обмотку, намотанную на сердечнике измерительного трансформатора, причем источник переменного напр жени , исполненный в виде генератора напр жени треугольной формы, интегратор, источник тока, управл емый напр жением и дополнительна обмотка соединены последовательно , один вход сумматора и первый вход схемы обработки подключены к выходу источника переменного напр жени , другой вход сумматора соединен с выходом схемы сравнени , а второй

вход схемы обработки подключен к измерительной обмотке, второй вход схемы сравнени соединен с выходом сумматора , выход схемы обработки соединен со входом измерительного прибора,

обмотка питак цего трансформатора подключена к выходу сумматора.

h 8

фигЛ

Редактор А.Ревин

Составитель В,Немцев Техред А. Кравчук

Заказ 2416/39 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

(риг. г

Корректор М, Иароши