SU748214A1 - Кондуктометрический преобразователь погружного типа - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике исследовани  гидрофизических полей и может быть использовано в океанологии дл  измерени  градиента удельной электрической проводимости при изучении тонкой структуры Мирового океана, при исследовании излучени  турбулентных течений в лабораторных услови х, в метрологии дл  созДани  образцовых средств измерени  удельной электрической проводимости повышенной точности. Известны, трансформаторные преобра зователи с жидкостными витком св зи 1. Применение трансформаторных мостов в кондуктометрии позволило создать погружные трансформаторное преобразователи, которые отличаютс  высокой точностью результатов измер ни  средних и флуктуационных значений удельной электрической проводимости . Однако большой масштаб осред нени  известных преобразователей не позвол ет реализовать дифференциаль ный метод измерени  градиента прово димости на малых базах. Кроме этого при дифференциальном включении двух .или более одинаковых трансформаторных преобразователей невозможно добитьс  полной идентичности напр жений , индуцируемых в жидкостном витке . Неравенство напр жений приводит к по влению паразитного сигнала в индикаторной обмотке, уровень которого значительно превышает уровень полезного сигнала. Вместе с этим затруднительно добитьс  равенства частот питающих напр жений в преобразовател х . Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  кон-дуктометрический трансформаторный преобразователь с жидкостным витком св зи, содержащий корпус с каналом и двум  замкнутыми магнитопроводами с обмотками {2} . С помощью двух известных преобразователей , если разместить их на небольшом рассто нии друг от друга и их трансформаторы тока включить дифференциально , нельз  измер ть гргщиент и его пульсации из-за неидентичности напр жений, индуцируемых в жидкостных витка:, неравенства частот, наличи  фазовых сдвигов, а также из-за паразитных св зей между нимиЦелью изобретени   вл етс  paciuHсние функциональных возможностей реобразовател . j

Поставленна  цель достигаетс  тем, то в корпусе выполнен дополнительый канал и размещены два дополниельных магнитопровода с обмотками, ричем один из них охватывает дополнительный канал, а другой - оба канала.

На фиг. 1 изображен предлагаемый кондуктометрический капилл рнотрансформаторный преобразователь в разрезе; на фиг. 2 - схема включени  кондуктометрического капилл рнотрансформаторного преобразовател  в измерительную цепь.

Кондуктометрический капилл рнотрансформаторный преобразователь содерх;ит тороидальный магнитрпровод 1 - трансформатор напр жени , два идентичных тороидальных магнитопровода 2 и 3 трансформаторы тока, заключенные в герметичный корпус 4. Корпус выполнен с двум  идентичными каналами 5 и б. Магнитопровод i охватывает одновременно каналы 5 и 6, а каждый магнитопровод 2 и 3 - один канал 5 или б. На входах каналов 5 и б установлены диэлектрические насадки 7 с капилл рами 8 и 9 геометрические размеры которых идентичны. Магнитопровод 1 (см. . табл.2) имеет первичную обмотку 10 и две одновитковые вторичные обмотки , образованные жидкостными витками 11 и 12, которые одновременно  вл ютс  первичными витками магнитопроводов 2 и 3. Вторичными обмотками магнитопроводов 2 и 3  вл ютс  идентичные обмотки 13 и 14, которые включены встречно. Магнитопровод 1 питаетс  от генератора 15. Встречно включенные обмотки 13 и t4 подключены к согласующему усилителю 16. Далее включены резонансный усилитель 17, фазовый детектор 18, к которому через фазовращатель 19 подаетс  опорное напр жение от генератора 15. К выходу детектора 18 подключены широкополосный усилитель 20 и регистратор 21.

Преобразователь.рабЬтает следующим образом: сигнал с генератора 15 (источника переменного напр жени ) поступает на первичную обмотку 10 трансформатора напр жени , который индуцирует в жидкостных; витках равные по амплитуде, частоте и фазе напр жени . При равенстве сопротивлений жидкостных витков 11 и 12 токи , протекающие по жидкостным виткам,

равны по величина и совпадают по ,частоте и фазе. Равные токи создают в магнитопроводах 2 и 3 равные магнитные потоки, которые индуцируют токи в выходных обмотках 13 и 14. Дл  самокомпенсации среднего значе748214

ни  удельной электрической проводимости выходные обмотки 13 и 14 выполнены идентичными и включены встречно. Поэтому токи, протекающие по обмоткам, 13 и 14, равны по величине и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 180. Дл  обеспечени  работы выходных трансформаторов в режиме трансформаторов тока к обмоткам 13 и 14 подключен согласующий усилртель 16 с малым входным сопроти-влением , чем достигаетс  повышенна  помехозаиищенность и стабильность коэффициента передачи трансформаторо тока. Так как приблизительно 90% полного сопротивлени  каждого жидкостного витка сконцентрировано в капилл рах 8 и 9 и зонах действи  краевых эффектов, то геометрические константы каждого канала определ ютс  только диаметром и длиной капилл ров 8 и 9. Следовательно, если геометрические параметры капилл ров идентичны и преобразователь погружен в однородную среду, то.на входе согласующего усилител  16 -сигнал равен нулю. При погружении преобразовател  в стратифицированную среду нарушаетс  равенство токов, протекающих по жидкостным виткам, и на выходе преобразовател  по вл етс  сигнал, пропорциональный разности удельных электрических проводимостей объемом жидкости сосредоточенных в чувствительных зонах (капилл рах 8 и 9 с учетом краевых эффектов). Разностный амплитудно-модулированный сигнал, снимаемый с выхода преобразовател , усиливаетс  согласующим усилителем 16 и резонансным усилителем 1.7, полоса пропускани  которого выбираетс  в зависимости от частотного диапазона измер емых пульсаций градиента с учето степени пространственного разрешени  первичного измерительного преобразовател . Дл  выделени  переменной составл ющей (ргибающей) . служит фазочувствительный детектор liB. Дл  исключени  фазовых сдвигов между напр жением на входе фазочувствительного детектора 18 и опорным напр жением служит фазовращатель 19. С выхода детектора 18 посто нна  -или переменна  составл юща  усиливаетс  согласующим широкополосным усилителем 20 (полоса пропускани  усилител  20 также выбираетс  в зависимости , от частотного диапазона входного сигнала, т.е. от посто нной составл ющей до верхней граничной, частоты измер емых пульсаций) и поступает на регистратор 21 (например, вольтметр посто нного тока при измерении градиента проводимости в статическом режиме, вольтметр действующего значени  при гармоническом входном сигнале , спектроанализатор при спектральном анализе, пол  пульсаций и т.д.).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Кондуктометрический преобразователь погружного типа, содержащий корпус с каналом и два замкнутых магнитопровода с обмотками, помещенных в корпус, отличающ ий с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в корпусе выполнен дополнительный канал й размещены два дополнительных магнитопровода с обмотками, причем один из них охватывает дополнительный канал, а другой — Оба канала.