SU1532879A1 - Цифровой кондуктометрический мост - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  электрической проводимости растворов электролитов, в частности дл  контрол  концентрации растворенных в воде солей. Цель изобретени  - повышение точности измерени  электрической проводимости электролитов - достигаетс  путем исключени  погрешности от неинформативного параметра. Цифровой кондуктометрический мост содержит генератор 1, датчик 2 электрической проводимости, делитель 3 напр жени , блок 4 делителей напр жени , блок 5 образцовых мер 5.1-5.N, термометрический мост 6, ключи 7 и 8, детектор 9 равновеси . Поставленна  цель достигаетс  в результате введени  термометрического моста, блока образцовых мер и блока дополнительных делителей напр жени . 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

LJr

t5

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  электрической проводимости растворов электролитов , в частности дл  контрол  концентрации растворенных в воде содей.

Цель изобретени  - повышение точ- ности измерени  электрической проводимости электролитов за счет исклю чени  погрешности от неинформативного параметра.

На чертеже представлена структурна  схема измерительной цепи устройства .

Схема содержит генератор 1 с подключенным к нему датчиком 2 электрической проводимости и первым делителем 3 напр жени , блок 4 делителей напр жени , содержащий п дополнитель- 20 ных делителей напр жени , блок 5 образцовых мер 5.1-5.n (R1 ,R2,...,Rn), включенные между соответвтующими делител ми напр жени  и датчиком электрической проводимости, термометричес- 25 кий мост 6, подключенный к выходу генератора, ключ 7, неподвижные контакты которого подключены к выходу , датчика электропроводности и термометрического моста, ключ 8, неподвижные контакты которого подключены к входам управлени  первого делител  напр жени  и ко всем входам управлени  дополнительных делителей напр жени  и термометрического моста, а между подвижными контактами ключей 7 и 8 включен детектор 9 равновеси .

Устройство работает следующим образом .

Ключи 7 и 8 переключают синхронно . Ключ 7 подключает выход термометрического моста б к детектору 9 равновеси . При достижении равновеси  термометрического моста 6 получают на его управл ющей шине код тем- пературы. Далее ключи 7 и 8 переключают в другое состо ние и с помощью детектора 9 равновеси  уравновешивают кондуктометрический мост. Напр жение генератора 1 прикладываетс  к датчику электропроводности, на выходе которого формируетс  ток, пропорциональный электропроводности пробы воды. Этот ток вычитаетс  из образцового, имеющего две составл ющие , одна, полученна  при помощи делител  3 напр жени  и меры 5.1, друга  при помощи блока 4 делителей напр жени  и мер 5.2-5.п.

10

30

35

40

50

55

Так как на управл ющие шины делителей напр жени  подан код температуры , то напр жение на выходе каждого из делителей напр жени  будет пропорционально температуре соответствующей степени.

Значени  Hi ,R2 ,R3 ,... ,Rn определ ютс  коэффициентами а

в уравнении

о

li

а-о+

a,t

azt4 +

ast

t5

+...+ ant

где g(t) - электрическа  проводимос

раствора электролита. При использовании только одного дополнительного делител  напр жени  погреганость измерени  устройства равна

,з

Јg a.uto гц

йуЬЛГ

+ &2&t

если погрешность дополнительного делител  напр жени  оп, 10 , а диапазон изменени  температуры At 2°С, то rfR 4,8-10-.

При использовании двух дополнительных делителей напр жени   ; a,At сГп,, + а2д tl S пг + a34t , при условии, что погрешность второго дополнительного делител  напр жени  сГпг 1(Т2 , то (5g 5 tl CT .

Из примера видно, что при использовании всего двух дополнительных делителей напр жени  не очень точных (tfn , Јпг 1(Г2) погрешность измерени  в том же температурном диапазоне по сравнению с прототипом снижена более, чем в 100 раз, и составл ет 0,005%. Дл  двух дополнительных делителей напр жени  и At 10еС 5g 0,1%. Добавив третий дополнительный делитель напр жени  (ЗП3 10) эту погрешность можно уменьшить до величины cfg 0,03%.

Дополнительным преимуществом измерительной цепи  вл етс  простота настройки температурной коррекции, обусловленна  тем, что температурные коэффициенты в образцовом плече - расчетные и определ ютс  мерами 5.1, ..., 5.п. Поэтому при серийном производстве дл  наладки всего кондуктометра не требуетс  большое количество дорогосто щей стандартной морской воды.

Claims (2)

1. Цифровой кондуктометрический мост, содержащий генератор, выход которого соединен с первой клеммой дл  подключени  вывода датчика электрической проводимости и с входом делтел  напр жени , и детектор равновеси  , отличающийс  тем, что, с целью повыиени  точности измерени , в него введены термометру ческий мост, блок образцовых мер и блок дополнительных делителей напр жени , вход которого подключен к выходу делител  напр жени , при этом входы блока образцовых мер соединены с соответствующими выходами блока дополнительных делителей напр жени , вход управлени  которого соединен с входом управлени  термометрического моста и первым неподвижным контактом первого ключа, второй неподвижный контакт которого соединен с входом управлени  делител  напр жени , а подвижный контакт первого ключа соединен с выходом детектора равновеси , вход которого соединен с подвиж ным контактом второго ключа, первый неподвижный контакт которого соединен с выходом блока образцовых мер и с второй клеммой дл  подключени  вывода датчика электрической проводимости, а второй неподвижный контакт - с выходом термометри- ческого моста, вход которого соединен с выходом генератора.

2. Мост по п.1, отличающийс  тем, что блок дополнителъных делителей напр жени  состоит из п последовательно соединенных дополнительных делителей напр жени , каждый из которых выполнен в виде последовательного соединени  цифроаналоговых преобразователей и опера- - ционного усилител , причем вход первого дополнительного делител  напр жени  соединен с входным зажимом, входы управлени  цифроаналогового

преобразовател  каждого делител  напр жени  соединены с входом управлени  блока дополнительных делителей напр жени , а выходы операционных усилителей - с соответствующими выходами блока дополнительных делителей напр жени , блок образцовых мер выполнен в виде резисторов, первые выводы которых соединены с соответствующими входами блока образцовых мер, а вторые выводы объединены и соединены с выходом блока образцовых мер.