SU920524A1 - Устройство дл определени физико-химических параметров различных сред - Google Patents

Description

, , : . I

Изобретение относитс  к устрой ствам дл  определени  физико-химических параметров жидких, сыпучих и твердых сред кондуктометрическим методом и может быть использовано дл  научных исследований свойств этих сред, контрол  технологических процессов в горной, химической, металлургической, медицинской,пищевой , атомной, строительной и других; отрасл х промышленности.

Известны устройства дл  измерени  влажности сыпучих материалов,содержащие генераторы беременного напр жени , питающие измерительные схемы с датчиками СИ.

Недостатками устройств,, принцип работы которых основан на измерении тока в цепи датчика, включенного в измерительную схему,  вл ютс  зависимость метрологич ких характеристик (точности и стабильности ) измерени  от воздействий внешних факторов, пол ризационных  влений, нелинейности вы ходных сигналов при измерении физико-химических параметров, сред с большим диапазоном по электрической проводимости и т.д.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее в.себе датчик, операционный усилитель в режиме генератора переменного напр жени , соединенный с вхо10 дом частотомера, выход которого через преобразователь посто нного тока подключен к регистрирующему прибору С 2.

Недостатками этого устройства,

15 принцип действи  .которых основан на частотном кондуктометрическом методе измерени ,  вл ютс , нелинейна  -зависимость частотных сигналов от измерени  электрической проводи20 мости измер емых сред снижает точность измерени ; зависимость разрешающей способности от вида примен емых частотно-задающих цепочек;

зависимость стабильности измерений от внешних факторов; необходимость применени  определенных частотно-, задающих цепочек в случае заземлени  датчика, что снижает функциональные возможности.устройств.

Цель изобретени  - повышение точности , разрещающей способности и стабильности измерений.

Цель достигаетс  тем, что в устройстве , содержащем датчик, операционный усилитель в режиме генератора переменного напр жени , соединенный с входом частотомера, выход которого через преобразователь посто нного тока подключен к регистрирующему прибору, датчик использован в качестве резистора интегрирующей частотно-задающей RG-цепочки операционного усилител  и включен в отрицательную обратную св зь между выходом и инвертирующим входом усилител , а конденсатор интегрирующей час тот но- за дающей КС-цепочки включен между инвертирующим входом усилител  и общим проводом усилител  ,причем при необходимости заземл етс  или общий провод операционного усилител , или

выход усилител  с датчиком.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема предлагаемого устройства с заземленным общим проводом усилител  на фиг. 2 - то же, с заземленным выходом операционного усилител  с датчиком.

включает в себ  операционный усилитель 1, интегрирующук час тот но-за дающую RC-цепочку 2, представл ющую последовательно

соединенные датчик 3 с конденсатором 4, резистор 5 положительной обратной св зи усилител , частотомер 6, соединенный через преобразователь 7 посто нного тока с регистрирующим прибором 8.

- При выходном напр жении усилител , когда оно максимально, а пол рность по отношению к общему проводу положительна C+Ugy,, V,Q ), конденсатор k начинает зар жатьс  через экагивалентное сопротивление R j датчика 3. В операционном усилителе 1 напр жение на конденсаторе сравниваетс  с частью выходного напр жени , поданного через положительную обратную св зь (резистор 5) на его неинвертирующий вход (+). Амплитуда

напр жени  на выходе усилител  1 посто нна  до тех пор, пока напр жение на конденсаторе меньше напр жени  на неинвертирующем входе усилител  1. Как только напр жение на конденсаторе станет больше напр жени  на неинвертирующем входе усилител , напр жение на выходе усилител  быстро достигает максимального в отрицательного значени  (-U млксУ После этого конденсатор k начинает перезар жатьс  до тех пор, пока усилитель переходит в состо ние, при котором максимальное выходное

S напр жение станет положительным Ш4«ц. ) и т.д.

Период генерируемых колебаний определ етс  параметрами интегр| 1- рующей RC-цепочки, т.е. эквивалёнт0 ным сопротивлением R датчика 3 и емкостью конденсатора. f

Т ,

S где К - коэффициент пропорциональности , завис щий от параметров элементов усилител . С выхода операционного усилител  1 сигнал с частотой, пропорциональной электрической проводимости из мер емрй среды, поступает на вход частотомера 6 и.далее через преобразователь 7 посто нного тока - на регистрирующий прибор 8.

Использование предлагаемого изобретени  позвол ет повысить точность измерений в 2-3 раза, благодар  линеэ1ной зависимости измерени  выходного сигнала от изменени  физикохимических параметров, а следовательно , и электрической проводимости исследуемых сред, и добиватьс  высокой помехоустойчивости. Кроме того , разрешающа  способность устроиj ства повышаетс  в 3-5 раз при увеличении стабильности измерений в несколько раз. Более того, использование предлагаемого изобретени  позвол ет шире примен ть кондуктометрический метод измерени  в сочетании с элементами вычислительной техники в различных, област х иародного хоз йства , научных исследовани х.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  физико-химических параметров различных