SU1404977A1 - Устройство дл измерени электрической проводимости жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в системах автоматического контрол  и регулировани  технологических процессов. Устройство дл  измерени  электрической проводимости жидкости содержит электролитическую  чейку 1, генератор 2, фазовращатель 6, коммутатор 7, синхронный выпр митель 8, операционный усилитель 3, резистор 9, дифференциальньш усилитель 4 и масштабирующий усилитель 5.Устройство имеет повышенную точность измерени  за счет увеличени  чувствительности и помехоустойчивости. 1 ил. €

Description

со VI

Изобретение относитс  к области физико-химических измерений жидких сред реализующих контактные методы измерени , в частности, дл  определе- ни  акти вной, реактивной и полной электрической проводимости электролитов и может найти применение в системах автоматического контрол  и регулировани  технологических процес- сов.

Цель изобретени  - повьпиение точности измерени  путем повышени  чувствительности и помехоустойчивости.

На чертеже приведена блок-схема устройства дл  измерени  электрической проводимости жидкости.

Устройство содержит двухэлектрод- ную электролитическую  чейку 1, генератор 2 синусоидального напр жени , операционный усилитель 3, дифференциальный усилитель 4, масштабирующий усилитель 5, фазовращатель 6, коммутатор 7, управл емый фазочувствитель- ный выпр митель 8, резистор 9. При- чем первый вывод электролитической  чейки 1 соединен с общей щиной, а второй - с инвертирующим входом опе- рац1 : нного усилител  3 и через резистор 9 с его выходом и инвертирующим входом дифференциального усилител  4, выход генератора 2 соединен своими выводами с общей шиной и неинвертирующими входами операционного 3 и дифференциального 4 усилителей, выход последнего соединен через масщтабиру- ющий усилитель 5 с сигнальным входом синхронного выпр мител  8, управл емый вход которого через коммутатор 7 соединен с общей шиной, а вход ком- мутатора 7 через управл емый фазовращатель 6 соединен с выходом генератора 2.

Устройство дл  измерени  электрической проводимости жидкости работает следующим образом.

На неинвертирующий вход операционного усилител  3 с выхода генератора 2 синусоидального напр жени  подаетс сигнал и стабильной-амплитуды, вызывающий протекание через резистор 9 и электролитическую  чейку 1 тока 1 с активной Iр и емкостной 1 составл ющими , величина которого определ - етс  выражением

1с, Up(G + jcJo),

(1)

где G - активна  составл юща  электрической проводимости жидкости - емкостна  составл юща 

электрической проводимости жидкости.

При этом на выходе операционного усилител  3 действует напр жение

и, 1„к, + и

гч

(2)

где RPP - величина сопротивлени  резистора 9, Из выражений (1) и (2) получаю.т

и U(G + ja)c)R

ot

+ и

(3)

Напр жени  U и U подаютс  соответственно на инвертирующий и неинвертирующий входы дифференциального усилител  4, выходное напр жение (и) которого равно разности напр жений на его входах, т,е.

и г ,jG+ja)c)K(),

(4)

где К - коэффициент пропорциональности .

При этом напр жение U, пропорциональное полной электрической проводимости , представл ет собой совокупность двух сигналов; синусоидального пропорционального активной составл ющей электрической проводимости, и ко синусоидального, пропорционального емкостной составл ющей электрической проводимости,

Изменение коэффициента пропорциональности с помощью масштабирующего усилител  5 обеспечивает масштабирование диапазона измер емого выходного сигнала устройства. Выходное напр жение масштабирующего усилител  Uj подаетс  на сигнальный вход управл емого фазочувствительного выпр мител  8, Напр жение U, через фазовращатель 6, предназначенный дл  точной установки фазы напр жений Uj и и при измерении активной составл ющей, либо сдвигающий сигнал и на 90 при измерении емкостной составл ющей подаетс  на коммутатор 7 синхронного выпр мител  8, Выходное напр жение коммутатора 7, синфазное с напр жением генератора, поступает на управл емый вход синхронного выпр мител  8, осуществл ю- щего вьщеление и двухполупериодное

выпр мление синфазной составл ющей входного напр жени , пропорционального измер емой составл ющей удельной электрической проводимости жидкости . При установке на выходе синхронного выпр мител  прибора среднего значени  на нем фиксируетс  сигнал,пропорциональный активной (синфазной) составл ющей электрической проводимости . При измерении емкостной составл ющей управл емый фазовращатель 6 сдвигает напр жение 90 , : при этом прибор среднего значени  фиксирует сигнал, пропорциональный емкостной составл ющей электрической проводимости.

Сигнал с выхода дифференциального усилител  4 независимо от режима работы устройства может самосто тельно использоватьс  дл  автоматического регулировани  технологических про- дессов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  электричес- 25 фазовращатель соединен с кой проводимости жидкости,содержащее генератора.

   20 операционного и дифферен усилителей, выход послед нен через масщтабиру1рщий входом синхронного вьтр м вход коммутатора через у

   фазовращатель соединен с генератора.

   электролитическую  чейку,генератор, соединенный одним из выводов с общей шиной, фазовращатель, коммутатор,

   синхронный выпр митель, управл емый вход которого через коммутатор соединен с общей щиной, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены операционный усилитель, резистор, дифференциальный усилитель, масщтаби- рующий усилитель, причем первый вывод электролитической  чейки соединен с общей шиной, а второй с инвертирующим

   входом операционного усилител  и через резистор с его выходом и инвертирующим входом дифференциального усилител , другой вывод генератора соединен с неинвертирующими входами

   операционного и дифференциального усилителей, выход последнего соединен через масщтабиру1рщий усилитель с входом синхронного вьтр мител , а вход коммутатора через управл емый

   выходом