SU1718085A1

SU1718085A1 - Conductometer primary transducer

Info

Publication number: SU1718085A1
Application number: SU884623462A
Authority: SU
Inventors: Василий Антонович Степанюк
Original assignee: Ленинградский Гидрометеорологический Институт
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1992-03-07

Abstract

Изобретение относитс к аналитическому приборострению и может быть использовано дл точных измерений электропроводности сибирской воды. Цель изобретени - повышение точности измерени электропроводности . По оси проточного канала чейки располагают стержневой держатель из диэлектрика, на котором размещают в зоне центра проточного канала, со смещением навстречу набегающему потоку, потенциальный и токовый электроды. Держатель выполнен в виде кольцевых Ъо- лос проводника, причем потенциальный электрод состоит из двух кольцевых полос, соединенных между собой внутренним проводником . Полосы размещают с разных сторон кольцевого токового электрода на равных от него рассто ни х и изолированных от него. 2 ил.The invention relates to analytical instrumentation and can be used for accurate measurements of the electrical conductivity of Siberian water. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of electrical conductivity. Along the axis of the flow channel of the cell have a rod holder of a dielectric, on which is placed in the zone of the center of the flow channel, shifted towards the incident flow, potential and current electrodes. The holder is made in the form of an annular groove of a conductor, and the potential electrode consists of two annular strips interconnected by an internal conductor. The strips are placed from different sides of the ring current electrode at equal distances from and isolated from it. 2 Il.

Description

СОWITH

сwith

Изобретение относитс к аналитическому приборостроению и может быть использовано дл точных измерений электропроводности морской воды в натурных услови х приборами зондирующего типа .The invention relates to analytical instrumentation and can be used for accurate measurements of the electrical conductivity of seawater under natural conditions using probing instruments.

Известен кондуктометр, содержащий погружной зонд с крышкой, на которой размещена чейка из диэлектрического изол ционного материала, в корпусе соосно с ним выполнен проточный канал, сообщающийс с двум радиальными отверсти ми в стенке корпуса, в канале размещена кварцева трубка, на стенке которой один против другого установлены первый токовый и потенциальный электроды, другим токовым электродом вл етс крышка зонда (заземленна ), электроды соединены с измерительной схемой и проводниками, изолированными от внешней среды.A conductivity meter containing an immersion probe with a lid, on which a dielectric insulating material cell is located, is known in the housing with a flow channel coaxially connected with two radial holes in the housing wall; a quartz tube is placed in the channel, opposite one another the first current and potential electrodes are installed, the other current electrode is the probe cover (grounded), the electrodes are connected to the measuring circuit and conductors isolated from the external environment.

Недостатками такого кондуктометра вл ютс замыкание линий тока, протекающего в проточном канале, через внешний по отношению к чейке обьем воды; торможение потока воды в проточном канале вследствие повышенного гидродинамического сопротивлени радиальных каналов, что увеличивает врем теплового взаимодействи контролируемого объекта (объема воды) с корпусом чейки, а так как объем последнего не может быть существенно уменьшен по причине размещени в нем проводников от элементов и по механической прочности, то при динамических измерени х подогрев зо- ды от корпуса приводит к существенным погрешност м в услови х стратифицированной морской воды; невысока надежность вследствие низкой прочности диэлектрического корпуса, а ограниченна площадь точечных электродов не позвол етThe disadvantages of such a conductometer are the closure of the current lines flowing in the flow channel through the volume of water external to the cell; braking the flow of water in the flow channel due to the increased hydrodynamic resistance of the radial channels, which increases the time of thermal interaction of the monitored object (water volume) with the cell body, and since the volume of the latter cannot be significantly reduced due to the placement of conductors from the elements and mechanical strength then, with dynamic measurements, heating of the housing from the hull leads to significant errors in the conditions of stratified seawater; low reliability due to the low strength of the dielectric body, and the limited area of point electrodes does not allow

0000

оabout

оо слoo cl

снижать контактное электродное сопротивление , что снижает точность и надежность процесса измерений.reduce the contact electrode resistance, which reduces the accuracy and reliability of the measurement process.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому вл етс первичный преобразователь кондуктометра, содержащий проточную чейку из диэлектрика, в которой расположены первый токовый и первый потенциальный электроды, вторым токовым и вторым потенциальным электродом вл етс металлический корпус, в котором расположена чейка.The closest in technical terms to the proposed invention is a primary transducer of a conductometer containing a flow cell from a dielectric in which the first current and first potential electrodes are located, the second current and second potential electrode is the metal case in which the cell is located.

Однако этот первичный преобразователь кондуктометра не дает необходимую точность измерени электропроводности морской воды.However, this primary transducer of the conductometer does not provide the necessary accuracy of measuring the electrical conductivity of seawater.

-.- Целью изобретени вл етс повышение точности измерений электропроводности в натурных услови х в режиме динамических измерений при зондировании и повышение надежности этого процесса . ..: - . - ; - ; . . Цель достигаетс тем, что в известном кондуктометре, содержащем погружной зонд с крышкой, на которой размещена измерительна чейка из диэлектрического материала, по оси которой выполнен проточный канал, сообщающийс с радиальными отверсти ми в корпусе чейке, на внутренней поверхности проточного канала которой расположены первые токовый и потенциальный электроды, подключенные к электрической схеме вторичного преобразовател , расположенного внутри зонда, проводниками, проход щими внутри корпуса чейки и изолированными от. внешней среды, причем геометрические центры электродов размещены на одной пр мой, перпендикул рной оси проточного канала, а вторыми токовыми и потенциальным электродами вл етс крышка зонда, котора заземлена , введенетержневой держатель из диэлектрического материала, выполненный , например, в форме цилиндра, который установлен по оси проточного канала, при этом оба электрода размещены на поверхности держател , установлены со смещением линии локализации их геометрических центров от центра длины проточного канала в Направлении его входного отверсти навстречу набегающему потоку и выполнены преимущественно в виде кольцевых полос, причем токовый электрод выполнен из двух кольцевых полос, соединенных между собой проводником, проход щим внутри стержневого держател и размещенных на последнем с разных сторон потенциального электрода и изолированных от него. -.- The purpose of the invention is to improve the accuracy of electrical conductivity measurements under natural conditions in the mode of dynamic measurements during sounding and to increase the reliability of this process. ..: -. -; -; . . The goal is achieved by the fact that in a known conductometer containing an immersion probe with a lid on which a measuring cell of a dielectric material is placed, along the axis of which a flow channel is made, which communicates with the radial holes in the housing cell, on the inner surface of the flow channel of which the first current and potential electrodes connected to the electrical circuit of the secondary transducer located inside the probe, with conductors passing inside the cell body and isolated from. environment, the geometric centers of the electrodes are placed on one straight, perpendicular axis of the flow channel, and the second current and potential electrodes is the probe cover, which is grounded, introduces a rod holder made of dielectric material, made for example the axes of the flow channel, with both electrodes placed on the surface of the holder, installed with the displacement of the localization line of their geometric centers from the center of the length of the flow channel in the direction of its the inlet to meet the incoming flow is made mainly in the form of annular strips, the current electrode being made of two annular strips interconnected by a conductor passing inside the rod holder and placed on the latter from different sides of the potential electrode and isolated from it.

На фиг.1 показан кондуктометр, общий вид; на фиг.2 - расположение электродов наFigure 1 shows the conductivity meter, a general view; figure 2 - the location of the electrodes on

стержневом держателе (диэлектрическом стержне) кондуктометра.rod holder (dielectric rod) conductometer.

На крышке 1 зонда через элемент 2 уплотнени установлен по осевой линии йзмерительной чейки, содержащей прочный металлический корпус 3 и тонкостенную трубу 4 из диэлектрика, стержневой держатель 5, на поверхности которого размещены первые токовый и потенциальный электроды 6 и 7 соответственно, соединенные про- . водниками 8 и 9, проход щими внутри стержневого держател (диэлектрического стержн ) к электрической схеме преобразовател , размещенной внутри зонда. Вторыми токовым и потенциальным электродами вл ютс крышка зонда и соединенный с нею металлический корпус измерительной чейки, в которой вне зоны рабочего объема дл обеспечени выхода воды из проточногоOn the probe lid 1, through the sealing element 2, is installed along the center line of the measuring cell containing a solid metal body 3 and a thin-walled dielectric tube 4, a rod holder 5, on the surface of which the first current and potential electrodes 6 and 7 are placed, respectively, connected by pro. by the conductors 8 and 9 passing inside the core holder (dielectric rod) to the transducer circuitry located inside the probe. The second current and potential electrodes are the lid of the probe and the metal case of the measuring cell connected to it, in which it is out of the working volume area to ensure the outflow of water from the flow cell.

канала чейки, выполнены радиальные отверсти 10 с суммарным сечением, превы- шающим сечение проточного канала чейки, при этом перпендикул рна осевой линии чейки лини локализации геометрйческих центров электродов выполнена со смещением относительно центра длины рабочего объема проточного канала, нормированного цилиндрической трубкой 4 из диэлектрического материалам направлёнии входного отверсти чейки навстречу потоку, а электроды на стержневом держателе выполнены в виде цилиндрических кольцевых полос, причем токовый электрод выполнен из двух полос, соединенных между собой проход щим внутри держател проводником и размещенных с разных сторон потенциального электрода примерно на равных рассто ни х и изолированных от него ,The cell channel has radial holes 10 with a total cross section exceeding the cell flow channel cross section, while the perpendicular center line of the cell of the localization centers of the electrode electrodes is offset from the center of the length of the working volume of the flow channel normalized by a cylindrical tube 4 made of dielectric directional materials the inlet of the cell towards the flow, and the electrodes on the rod holder are made in the form of cylindrical annular strips, with the current electr the rod is made of two strips interconnected by a conductor passing inside the holder and placed on different sides of the potential electrode at approximately equal distances and isolated from it,

Первичный преобразователь кондуктометра работает, следующим образом.The primary transducer conductometer, as follows.

Кондуктометр перемещают в режиме зондировани в морской водной среде. Электронна схема, выполненна по известному принципу генератора переменного тока с высокоомным выходом, выводит ток от указанного генератора в рабочий объем проточного канала чейки токовыми электродами, одним из которых вл етс The conductometer is moved in a sounding mode in a marine aquatic environment. An electronic circuit, made according to the well-known principle of an alternator with a high-resistance output, outputs current from the specified generator to the working volume of the flow channel of the cell with current electrodes, one of which is

крышка 1 зонда и соединенный с нею защитный металлический корпус 3 чейки, а другой электрод 6 расположен на стержневом держателе 5.Снимаемое с потенциального электрода. 7 напр жение служитthe lid 1 of the probe and the protective metal case of the 3 cells connected to it, and the other electrode 6 is located on the rod holder 5. Removable from the potential electrode. 7 voltage serves

напр жением отрицательной обратной св зи и поддерживаетс схемой преобразовател равным величине задаваемого возбуждающего напр жени . За счет этого величина тока, протекающего через чейку,negative feedback voltage and is supported by the converter circuit equal to the value of the specified exciting voltage. Due to this, the amount of current flowing through the cell,

оказываетс пр мо пропорциональной величине электропроводности воды, а соответствующее последней выходное напр жение преобразовател снимаетс с измерительного резистора, включенного в цепь тока измерительной чейки.turns out to be directly proportional to the conductivity of water, and the corresponding output voltage of the converter is removed from the measuring resistor connected to the current circuit of the measuring cell.

Такое выполнение натурных измерений электропроводности морской воды дает более высокую точность измерений 8 режиме динамических исследований и повышает надежность получени точных характеристик .Such an implementation of field measurements of the electrical conductivity of seawater gives a higher accuracy of measurements 8 of the dynamic research mode and increases the reliability of obtaining accurate characteristics.

1Ф о р м у л а и з о б р е т е н и Первичный преобразователь кондуктометра , содержащий проточную чейку из1F o rm u l a i z o b a r e Primary transducer of the conductometer containing a flow cell from

2W2W

00

5five

диэлектрика, в которой расположены первый токовый и первый потенциальный электроды , вторым токовым и вторым потенциальным электродами вл етс металлический корпус, в котором расположена чейка, от л ича ющийс тем, что, с целью повышени точности измерений, по оси чейки установлен диэлектрический стержень , на внешней поверхности которого расположен первый токовый электрод, выполненный в виде двух колец, электрически соединенных между собой, между ними расположен кольцевой первый потенциальный электрод.the dielectric in which the first current and first potential electrodes are located, the second current and second potential electrodes is the metal case in which the cell is located, which is determined by the dielectric rod on the cell axis to increase the accuracy of measurements the outer surface of which is the first current electrode, made in the form of two rings, electrically interconnected, between them is the annular first potential electrode.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A primary conductivity meter transducer comprising a flow cell made of a dielectric in which the first current and first potential electrodes are located, the second current and second potential electrodes is a metal housing in which the cell is located, in which, in order to improve the measurement accuracy, a dielectric rod is installed along the cell axis, on the external surface of which there is a first current electrode made in the form of two rings electrically connected to each other, ezhdu them an annular first potential electrode.

15, <Pu