SU1422120A1 - Apparatus for checking liquid media - Google Patents
Apparatus for checking liquid media Download PDFInfo
- Publication number
- SU1422120A1 SU1422120A1 SU864088235A SU4088235A SU1422120A1 SU 1422120 A1 SU1422120 A1 SU 1422120A1 SU 864088235 A SU864088235 A SU 864088235A SU 4088235 A SU4088235 A SU 4088235A SU 1422120 A1 SU1422120 A1 SU 1422120A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrodes
- liquid
- operational amplifier
- analyzed
- liquid media
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
(21)4088235/31-25(21) 4088235 / 31-25
(22)03.05.86(22) 05/03/86
(46) 07.09.88. Бюл. № 33(46) 09/07/88. Bul Number 33
(71)Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики(71) Azerbaijan Energy Research Institute
им. И.Г.Есьмана и Азербайджанский политехнический институт им. Ч.Ильдрымаthem. IG Yesman and the Azerbaijan Polytechnic Institute. Ch.Ildryma
(72)М.С.Касимзаде и А.А.Джафаров(72) M.S. Kasimzade and A.A. Jafarov
(53)543.25(088.8)(53) 543.25 (088.8)
(56)Касимзаде М..С. и др. Электрокн- нетические преобразователи информации .- М. : Энерги , 1973, с. 6-9.(56) Kasimzade M..C. and others. Electro-kontichesky information converters .- M.: Energie, 1973, p. 6-9.
Авторское свидетельство СССР № 828054, кл. G 01 N 27/26, 1981.USSR Author's Certificate No. 828054, cl. G 01 N 27/26, 1981.
(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЖИДКИХ СРЕД(54) DEVICE FOR THE CONTROL OF LIQUID MEDIA
(57)Изобретение относитс к электроаналитической химии, а именно к устройствам дл контрол состава и свойств, и может использоватьс как датчик степени чистоты жидкости. Целью изобретени вл етс повышение , точности контрол путем устранени вли ни , электропроводности и диэлектрических свойств среды. Сущность изобретени заключаетс в том, что введением в корпус ЭКП дополнительных электродов, включенных с измерительными электродами в цепь, устанавливаетс однозначное функциональное(57) The invention relates to electroanalytical chemistry, namely, devices for monitoring the composition and properties, and can be used as a sensor for the purity of a liquid. The aim of the invention is to increase the accuracy of control by eliminating the influence of electrical conductivity and dielectric properties of the medium. The essence of the invention lies in the fact that the introduction of additional electrodes connected with measuring electrodes into the circuit into the RPC casing establishes an unambiguous functional
5 I г5 I g
о-тношение между вьрсодным напр жением во внешней цепи преобразовател и электрокинегическим потенциалом, характеризующим состав и свойства анализируемой жидкости, что повышает точность контрол . Камеры корпуса 2 заполн ют анализируемой жидкостью 1. Посто нное по величине внешнее пнев- модавление, создаваемое, например, электропневматическим устройством с дифференциальным выходом, воздействует поочередно на мембраны 5 камер, в результате чего анализируема жвд- кость 1 совершает пульсирующее движение через перегородку 3. На измери- тельных электродах 4 по вл етс переменный потенциал протекани , амплитуда которого измен етс в зависимости от изменени состава и свойств анализируемой жидкости. Введением в корпус ЭКП двух пар дополнительных плоскопараллельных сетчатых электродов 6, 7, включенных с основными электродами 4 во внешнюю цепь, построенную на базе операционных усилителей 8, 10, работающих в режиме масштабировани , обеспечивает устранение вли ни физико-химических свойств жидкости на результаты контрол . 1 шт.This is the relation between the transient voltage in the external circuit of the converter and the electro-mega potential that characterizes the composition and properties of the analyzed liquid, which increases the accuracy of control. The chambers of housing 2 are filled with the analyzed fluid 1. A constant external pneumatic pressure created, for example, by an electropneumatic device with a differential output, acts alternately on the membranes 5 of the chambers, as a result of which the fluid 1 that is being analyzed makes a pulsing movement through the partition 3. On the measuring electrodes 4, a variable flow potential appears, the amplitude of which varies with the composition and properties of the analyzed liquid. By introducing into the RPC case two pairs of additional plane-parallel mesh electrodes 6, 7 connected with the main electrodes 4 to an external circuit built on the basis of operational amplifiers 8, 10 operating in the scaling mode, eliminates the influence of the physicochemical properties of the liquid on the results of the control. 1 PC.
ii
(Л(L
к ю to yu
кto
и/ and/
Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к устройствам дл контрол состава и свойств бинарных и псевдобинарных смесей жидкости , и может использоватьс как датчик дл контрол степени чистоты жидкостей.The invention relates to a measurement technique, namely, devices for monitoring the composition and properties of binary and pseudobinary fluid mixtures, and can be used as a sensor for monitoring the purity of liquids.
Целью изобретени вл етс повыше- .ние точности контрол путем устране- ни вли ни электропроводности и диэлектрических свойств среды, ; На чертеже представлена схема устройства дл контрол жидких сред. . Устройство содержит заполненный анализируемой жидкостью 1 корпус 2, разделенный на две камеры пористой ;перегородкой 3 с измерительными электродами 4,, расположенными с обеих сторон, мембраны 5, установленные на ;открытых концах корпуса 2, и устрой-- ство дл колебани мембраны (не показано ) , а также две пары дополни- , тельных электр одбв 6 и 7 введенные в корпус 2, одна (электрод 6) из- которых образует цепь обратной св зи неинвертируюп1его операционного усилител 8, вход которого подключен к измерительным электродам 4, а выход через детектор 9 и вторую пару дополнительных электродов 7 - к входу другого -инвертирующего операционного усилител 10.The aim of the invention is to improve the accuracy of control by eliminating the effects of electrical conductivity and dielectric properties of the medium,; The drawing shows a diagram of a device for controlling liquid media. . The device contains a housing 2 filled with the analyzed liquid 1, divided into two porous chambers, a partition 3 with measuring electrodes 4, located on both sides, membranes 5 mounted on the open ends of the housing 2, and a device for oscillation of the membrane (not shown ), as well as two pairs of additional voltages 6 and 7 introduced into the housing 2, one (electrode 6) of which forms a non-inverting operational amplifier 8 feedback circuit, the input of which is connected to the measuring electrodes 4, and the output through the detector 9 and the second pair of additional electrodes 7 - to the input of another - inverting op amp 10.
Устройство J aбoтaeт следующим образом .Device J is as follows.
Камеры корпуса 2 заполн ютс анализируемой жидкостью 1. Посто нны по величине внешние пневмодавлени , создаваемые , например, электропневматическим устройством с дифференциальным выходом (не показано), воздействуют поочередно на мембраны 5 камер, в результате которых -анализируема жидкость ,1 совершает пульсирующее движение через перегородку 3. На измерительных электродах 4 по вл етс переменный потенциал протекани , амплитуда которого измен етс в зависимости от изменени состава и свойств ана анализируемой жидкости. Выходной переменный потенциал Е в услови х работы преобразовател в рабочем частотном диапазоне и движении мембран 5 в пределе линейного прогиба определ етс формулойThe chambers of the housing 2 are filled with the analyzed fluid 1. External external pressure is constant in magnitude, for example, by an electropneumatic device with a differential output (not shown), acting alternately on the membranes 5 of the chambers, as a result of which the liquid is analyzed, 1 makes a pulsing movement through the partition 3. On the measuring electrodes 4, a varying flow potential appears, the amplitude of which varies with the composition and properties of the analyzed fluid. The output variable potential E in the conditions of operation of the converter in the operating frequency range and the movement of the membranes 5 in the limit of the linear deflection is determined by the formula
F Й-Д о.,F YD d.,
где (ЗР - перепад давлени ;where (ZR - pressure drop;
(1)(one)
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
а НЛ a nl
Е - электрокинетический потенциал JЕ - electrokinetic potential J
- диэлектрическа посто нна ; - dielectric constant;
А - удельна электропроводность f - динамическа в зкость;A — specific electrical conductivity; f — dynamic viscosity;
козффи,иент, характеризующий состав и физико-химические свойства жидкости. Согласно формуле (1) при посто нном перепаде давлени ЛР напр жение Е зависит от парэ-метров (,,;(/, Л ), св занных с составом жидкости. Дл установлени однозначной -функциональной зависимости выходного напр жени преобразовател от - электрокине- тического потенциала необходимо значительно уменьшить вли ние физико- химических параметров (, jU , Л ), в особенности диэлектрической посто нной () и удельной электропроводности (Д) анализируемой жидкости 1 на выходной параметр (результат анализа устройства). Эта задача решаетс введением в корпус устройства двух пар дополнительных плоскопараллельных сетчатых электродов 6 и 7, включенных с измерительными электродами 4 во внешнюю цепь, построенную на базе операционных усилителей 8 и 10, ра- ботак цих в режиме масштабировани .kozffi, ient, characterizing the composition and physico-chemical properties of the liquid. According to the formula (1) at a constant pressure drop of the LR, the voltage E depends on the parameters (,,; (/, Л) associated with the composition of the liquid. To establish a unique functional dependence of the output voltage of the converter on the electrokinetic potential, it is necessary to significantly reduce the effect of physicochemical parameters (, jU, Л), in particular, dielectric constant () and conductivity (E) of the analyzed liquid 1 on the output parameter (the result of the device analysis). This problem is solved by introducing device two additional pairs of plane mesh electrodes 6 and 7 included with measuring electrodes 4 to the external circuit, constructed on the basis of operational amplifiers 8 and 10, the PA botak Tsikh in zoom mode.
Сопротивлени столба анализируемой жидкости 1, заключенные между дополнительными электродами 6 и 7 пар в зависимости от их конструктивных размеров , т.е. площади поверхности плоских электродов и рассто ни между ними , а также вида электрического сигнала (посто нньй или переменньй), подводимого к этим электродам, могут обладать практически емкостньм или активным характером. В данном случае эквивалентным параметром пары электродов 6 с жидкостью 1, соединенных в качестве емкостного элемента в цепи обратной св зи операционного усилител 8, вл етс емкость величиной Ср, которую можно достигнуть в услови х эффективного выбора частоты переменного напр жени Е, приложенного к входу операционного усилител 8, и конструктивных параметров пары электродов 6.The resistance of the column of the analyzed liquid 1, enclosed between the additional electrodes 6 and 7 pairs, depending on their structural dimensions, i.e. The surface area of the flat electrodes and the distance between them, as well as the type of electrical signal (constant or variable) applied to these electrodes, may have an almost capacitive or active character. In this case, the equivalent parameter of the pair of electrodes 6 with liquid 1, connected as a capacitive element in the feedback circuit of the operational amplifier 8, is the capacitance Cp, which can be achieved under conditions of an effective choice of the frequency of the alternating voltage E applied to the input of the operating voltage amplifier 8, and the design parameters of a pair of electrodes 6.
При этом коэффициент передачи рпе- рационного усилител 8 определ етс выражениемIn this case, the transmission coefficient of the rotary amplifier 8 is determined by the expression
у, Е Cfy, E Cf
1 + Со. , Со С С1 + Co. , С С С С
(С„ С). (2) Отсюда находим напр жение U на выходе операционного усилител 8 с учетом формулы (1)(С „С). (2) From here we find the voltage U at the output of the operational amplifier 8 taking into account formula (1)
f;|dP f; | dP
и, 5i.and, 5i.
И где S, dAnd where S, d
Cg S/1Td AIT 4S(UCg S / 1Td AIT 4S (U
(3)(3)
соответственно непроницаема площадь поверхности одного плоского электрода и-рассто ние между элек- тредами пары 6; К - посто нный коэффициент; С - емкость конденсатора внешней цепи.respectively, the impermeable surface area of one flat electrode and the distance between the electrons of a pair of 6; K is a constant coefficient; С - capacitance of the external circuit capacitor.
Как видно из выраже ни (3) с оп- ределенной точностью исключено вли ние изменени диэлектрической посто нной Н жидкости на параметр U на выходе операционного усилител 8.As can be seen from expression (3), with a certain accuracy, the influence of the change in the dielectric constant H of the liquid on the parameter U at the output of the operational amplifier 8 is excluded.
Переменное напр жение U после де тектировани , т.е. преобразовани в посто нное напр жение U , поступает через пары электродов 7 на вход операционного усилител 10.AC voltage U after detection, i.e. converting into a constant voltage U, is fed through pairs of electrodes 7 to the input of the operational amplifier 10.
На посто нном токе пара электродо 7 с жидкостью 1 про вл ет чистоOn a constant current, a vapor of an electrode 7 with a liquid 1 exhibits a purely
Устройство дл контрол жидких сред, содержащее заполненный анализируемой средой корпус, разделенный на две камеры пористой перегородкой с измерительными электродами, расположенными с обеих сторон, мембраны, установленные .на открытых концах корактивное сопротивление и поэтому сопротивление Кд участка жидкости, ограниченного плоскопараллельными электродами , зависит от удельной злектро- 35 пуса, и устройство дл возбуждени проводности Д жидкости.колебани мембран, отличающеКоэффициент передачи операционного усилител 10 выражаетс соотношениемA device for controlling liquid media, containing a housing filled with the analyzed medium, divided into two chambers by a porous partition with measuring electrodes located on both sides of the membrane, mounted on the open ends of the coercive resistance and therefore the resistance Cd of the liquid portion bounded by plane-parallel electrodes depends on the specific Electro-35 starts, and a device for initiating the conductivity D of fluid oscillation of the membranes, characterized by the transmission coefficient of the operational amplifier 10 TC ratio
U8.M)(1 Б I RO RoSU8.M) (1 B I RO ROS
й 40 40th
U iU i
RARA
d/ASd / AS
е с тем, что, с целью повышени точности контрол путем устранени вли ни электропроводности и диэлектрических свойств среды, в корпус введены две пары дополнительных плос- копараллельных электродов, одна из которы образует цепь обратной св зи операционного усилител , вход кото- g рого подключен к измерительным электродам , а выход через детектор и вторую пару дополнительных гшоскопарал- лельных электродов подключен к входу другого опера ционного усилител .This is so that, in order to increase the control accuracy by eliminating the influence of electrical conductivity and dielectric properties of the medium, two pairs of additional plane-parallel electrodes are introduced into the case, one of which forms a feedback circuit of an operational amplifier, whose input g is connected to the measuring electrodes, and the output through the detector and the second pair of additional parallel electrodes are connected to the input of another operational amplifier.
к,to,
откуда с учетом выражени (3) определ ем соотношение дл выходного напр жени и 5(,| во внешней цепиwhere, taking into account expression (3), we determine the ratio for the output voltage and 5 (, | in the external circuit
ц,,„ К2и; к, q ,, „K2i; to,
Ki Ki
иand
где Kj - коэффициент преобразовани (выпр м.пени ) детектора-,where Kj is the conversion coefficient (recr m pen) of the detector,
Kt - посто нный коэффициент;Kt is a constant coefficient;
RO - сопротивление цепи обратной св зи усилител lOjRO is the resistance of the feedback circuit of the amplifier lOj
RI - сопротивление анализируемой лRI - resistance of the analyzed l
жидкости.fluid.
10ten
15 2015 20
Из (5) следует , что вьгходной сигнал ЭКП не зависит от изменени электропроводности жидкости.From (5) it follows that the output signal of the RPC does not depend on the change in the electrical conductivity of the liquid.
Устройство можно использовать дл исследовани структурных характеристик преобразующих капилл рно-пористых тел и двойного электрического сло твердожидких систем путем измерени -потенциала, а также как индикатор дл контрол чистоты жидкостей. Устройство позвол ет повысить точг ность контрол жидких сред.The device can be used to study the structural characteristics of transforming capillary-porous bodies and the electrical double layer of solid-liquid systems by measuring the potential, and also as an indicator for monitoring the purity of liquids. The device allows to increase the accuracy of monitoring of liquid media.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864088235A SU1422120A1 (en) | 1986-05-05 | 1986-05-05 | Apparatus for checking liquid media |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864088235A SU1422120A1 (en) | 1986-05-05 | 1986-05-05 | Apparatus for checking liquid media |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1422120A1 true SU1422120A1 (en) | 1988-09-07 |
Family
ID=21245502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864088235A SU1422120A1 (en) | 1986-05-05 | 1986-05-05 | Apparatus for checking liquid media |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1422120A1 (en) |
-
1986
- 1986-05-05 SU SU864088235A patent/SU1422120A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5432129B2 (en) | Electrostatic pressure sensor with porous dielectric diaphragm | |
US3487402A (en) | Digital capacitance motion transducer | |
SU1422120A1 (en) | Apparatus for checking liquid media | |
GB2155638A (en) | Transducer for fluid operated ram | |
RU2113694C1 (en) | Device for measuring the conducting medium level | |
US3395581A (en) | Pressure measuring apparatus | |
Menzies | A device for measuring volume change | |
SU1278908A1 (en) | Device for taking account of moving objects | |
SU932253A1 (en) | Capacitive level indicator for electroconductive media | |
Eriksen et al. | Electrokinetic behavior of germanium-liquid interfaces | |
Dollimore et al. | The design and operation of a simple volumetric adsorption apparatus | |
Bakhoum | Ultrahigh-Sensitivity Pressure Sensor With Graphene Aerogel Electrodes | |
SU821973A1 (en) | Pressure sensor | |
US3505627A (en) | Electromagnetic driver for pressure measuring system | |
SU1346999A1 (en) | Method of checking degree of liquid inhomogeneity | |
SU756236A1 (en) | Electrokinetic transducer | |
JPH05312662A (en) | Electrostatic capacitive pressure sensor | |
RU2027162C1 (en) | Density gage of liquid medium and gaseous atmosphere | |
SU958846A1 (en) | Dielectric material thickness gauge | |
KR830000922Y1 (en) | Capacitive Differential Pressure Transmitter | |
US3742388A (en) | Coulometer controlled method and apparatus for generating an electrical function | |
SU794448A1 (en) | Apparatus for determining gas or liquid composition | |
SU1631330A1 (en) | Pressure overfall sensing device | |
SU838465A1 (en) | Electrokinetical pressure pick-up | |
SU987497A1 (en) | Liquid electric conductivity pickup |