SU1552121A1 - Устройство дл измерени удельной электропроводности жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидрофизическим измерени м и может быть использовано, в частности, дл  измерени  тонкой стратификации вод океана и дл  динамического измерени  электропроводности жидкости. Цель изобретени  - повышение точности измерений - достигаетс  путем уменьшени  погрешности, обусловленной изменением размеров, формы и места расположени  окружающих датчики предметов в процессе эксплуатации. Устройство дл  измерени  удельной электропроводности жидкости содержит индуктивные датчики 1 и 2, генератор 3, измерительные преобразователи 4 и 5, блок 6 вычитани  и регистратор 7. Выполнение датчиков и блок-схема измерительного преобразовател  приводитс  в описании изобретени . 3 ил.

Description

ел сд ю

го

Фиг.1

Изобретение относитс  к гидрофизическим измерени м и может быть использовано в частности, дл  исследовани  тонкой стратификации вод океана и дл  динамических измерений электропроводности жидкостей.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет уменьшени  погрешности, обусловлен-ч ной изменением размеров, формы и места расположени  окружающих датчики предметов в процессе эксплуатации.

На фиг.1 показана блок-схема устройства ; на фиг.2 - схема выполнени  датчиков; на фиг. З - блок-схема измерительного преобразовател ,

Устройство содержит индуктивные датчики 1 и 2, генератор 3, измерительные преобразователи 4 и 5, блок 6 вычитани  и регистратор 7,.

При этом входы датчиков 1 и 2 соединены с выходом генератора 3, который соединен также с опорными входами измерительных преобразователей 4 и 5, сигнальные входы которых соединены с выходами датчиков, выходы измерительных преобразователей соединены с соответствующими входами блока 6 вычитани , выход которого соединен с входом регистратора 7.

Устройство работает следующим образом.

При погружении датчиков и 2 в исследуемый раствор образуютс  объемные витки, проводимости которых пропорциональны удельной проводимости , исследуемого раствора. Так как изме- { рительные преобразователи 4 и 5 измер ют обратную величину, то на их выходах по вл ютс  сигналы, пропорциональные сопротивлени м объемных витков .

Яв, Г + Г 7 R62. Г,П + Г2 ;

(1)

(2)

де Rg. ,R6 - сопротивлени  объемных витков первого и второго датчиков соответственно;

г;, - сопротивление внутренней части объемного витка датчика 1 ; г,п - сопротивление внутренней части датчика 2; т л сопротивление внешней части объемных- , витков датчиков.

Эти сигналы поступают на входы блока 6, на выходе которого сигнал будет пропорционален удельному сопротивлению объемных витков Rft RBi

, - г,(l-n) JJC, (l-n),(3)

H, -R.iгде р - удельное сопротивление исследуемой жидкости; С - геометрическа  посто нна 

кварцевой трубки датчика /1 . Сигнал, пропорциональный уделъ 5 ному сопротивлению исследуемого раствора , с выхода блока 6 подаетс  на регистратор 7.

На фиг.2 показано выполнение датчиков . Датчики 1 и 2 помещены в

0 трубообразный кожух 8 из изол ционного материала, длина которого равна диаметру осреднени  датчика. Кожух 8 разделен на две равные части перегородкой 9, выполненной из изол ционного материала. Кварцевые трубки 10 и 11 имеют различный внутренний диаметр. При погружении датчиков в исследуемый раствор образуютс  объемные витки, проход щие в датчи0 ке 1 через трубку 10 и полости 12 и 13, в датчике 2 - через трубку 11 и1 полости 14 и 15. Так как полости 12 и 13 равны по объему и форме полост м 14 и 15, то их сопротивлени  г±

5 в датчиках 1 и 2 равны. А внутренние сопротивлени  различны вследствие разных диаметров кварцевых трубок. Электрическое поле датчиков находитс  внутри кожуха 8 и, следователь0 но, окружающие предметы не вли ют на выходной сигнал датчиков. Температурные изменени  размеров полостей 12-15 одинаковы вследствие однородности материала и симметричности 5 конструкции. Следовательно, будут

одинаковы изменени  сопротивлени  г2; а значит разность сопротивлений объемных витков не будет зависеть от температурных изменений сопротив- Q лений гг. Перегородка 9 может отсутствовать если датчики расположены сравнительно далеко друг от друга так так, чтобы электрическое поле одного датчика не вли ло на другое и наобо- 5 рот. В этом случае сопротивление  вл етс  общим дл  обоих датчиков и оно образуетс  полост ми 12-15. В этом случае окружающие предметы могут находитьс  в полост х датчиков,

но так как сопротивление iv  вл етс  общим, то и вли ние этих предметов будет одинаковым на объемные витки датчиков. Любые изменени  формы корпуса также не вли ют на результаты измерени  в силу того, что сопротивление г  вл етс  общим.

На фиг.З показана блок-схема измерительного преобразовател . Дат- чик 1 подключен индикаторной обмоткой 16 к сигнальному входу измерительного преобразовател  4, на опорный вход которого подаетс  напр жение U от генератора 3. Это же нал- р жение поступает на генераторную обмотку 17 датчика 1. Измерительный преобразователь включает в себ  усилитель 18 неравновеси , образцовую меру 19, синхронный детектор 20,-

регул тор 21, коммутатор 22, индуктивный трансформаторный делитель 23. Вхрд усилител  18 неравновеси  св зан с индикаторной обмоткой 16 датчика 1 и токовым зажимом образцовой

меры 19, потенциальный зажим ко торой подсоединен к вторичной обмотке трансформаторного делител  23. Выход усилител  18 подсоединен к входу синхронного детектора 20, на опорный вход которого подаетс  напр жение Ur от генератора 3. Выход синхронного детектора 20 соединен с входом регул тора 1 (в качестве которого может быть использован реверсивный счетчик ), выход которого подсоединен к регулирующему входу коммутатора 22, в качестве которого может быть использован , например, набор аналоговых ключей управл емых кодом. На опорный вход коммутатора подаетс  напр жение Ur от генератора 3. Измерительный преобразователь работает следующим образом.

Выходной ток датчика 1В с индика- торной обмотки 16 подаетс  на вход усилител  18 неравновеси , куда также поступает эталонный ток 10 от образцовой меры 19. Разность этих токов усиливаетс  усилителем 18 и пре- образуетс  на выходе в напр жение, которое подаетс  на сигнальный вход синхронного детектора 20, с выхода

5 0

5

о

g

0

которого сигнал (например, в виде импульсов) подаетс  на регул тор 21, который управл ет коммутатором 22, подключа  необходимое количество витков первичной обмотки трансформаторного делител  23 к генератору, привод  тем самым схему в равновесие, при котором I6 J0. Чем больше сопротивление объемного витка, тем меньше выходной ток I в датчике 1, а значит эталонный ток 10 должен быть также уменьшен. Дл  этого необходимо увеличить количество витков первичной обмотки трансформаторного делители 23 (уменьшить коэффициент трансформации). Количество витков, на которое подаетс  напр жение, будет , пропорционально выходному сигналу (коду) регул тора 21. Этот сигнал и  вл етс  выходным дл  данного измерительного преобразовател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  удельной электропроводности жидкости, содержащее генератор, два индуктивных датчика, блок вычитани , измерительный преобразователь, опорный вход которого соединен с генератором, регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет уменьшени  погрешности измерени , обусловленной изменением размеров, формы и места расположени  окружающих датчики предметов в процессе эксплуатации, в него введен второй измерительный преобразователь, причем сигнальный вход каждого измерительного преобразовател  соединен с выходом соответствующего датчика, а опорный вход - с генератором, а выход - с соответствующим входом блока вычитани , выход которого соединен с входом регистратора, при этом измерительные преобразователи выполнены так, что их выходные сигналы обратно пропорциональны входным, а датчики выполнены так, что имеют одинаковые сопротивлени  внешних частей объемных витков и разные сопротивлени  внутренних частей.

   Л