Кондуктометр

Кондуктометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению ,в частности, к устройствам кондуктометрии, и может быть использовано в целом ряде отраслей народного хозяйства для измерения удельной электропроводности жидкостей. Целью изобретения является упрощение процесса градуировки кондуктометра и введение температурной поправки, что реализуется с помощью дополнительных элементов, введенных в устройство. В кондуктометре, содержащем генератор, бесконтактный емкостный датчик, функциональный преобразователь, фазовый детектор и регистратор, функциональный преобразователь выполнен в виде интегратора, сумматора и двух регулирующих потенциометров - коррекции диапазона при градуировки и введения поправки. Последняя процедура реализуется путем перестройки частоты генератора. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. SU 1481663

А1 (51)4 C nl И 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4243643/31-25 (22) 12.05 ° 87 (46) 23.05,89. Бюл. Р 19 (71) Волгоградский государственный университет (72) В.К.Игнатьев (53) 537.311.35 (088,8) (56) Алексеев Н.Г. и др. Современные электронные приборы и схемы в физикохимическом исследовании. — М.: Химия, 1971, с. 222.

Авторское свидетельство СССР

9 1260814, кл. G 01 Н 27/22, 1985. (54) КОНДУКТОИЕТР (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам кондуктометрии, и может быть использовано в целом ряде

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к кондуктометрам, и может быть использовано для решения широкого класса

- задач измерения удельной электропроводности жидкостей.

Целью изобретения является упрощение процесса градуировки и введение температурной поправки в результаты кондуктометрических измерений.

На фиг.1 изображена блок-схема кондуктометра; на фиг.2 — эквивалентная схема датчика.

Кондуктометр содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, бесконтактный емкостный кондуктометрический датчик (БКД) 2, функциональный преобразователь (@П) 3, фазовый детектор

2 отраслей народного хозяйства для из-. мерения удельной электропроводности жидкостей. Целью изобретения является упрощение процесса градуировки кондуктометра и введение температурной поправки, что реализуется с помощью дополнительных элементов, введенных в устройство. В кондуктометре, содержащем генератор, бесконтактный емкостный датчик, функциональный преобразователь, фазовый детектор и регистратор, функциональный преобра— зователь выполнен в виде интегратора, сумматора и двух регулирующих потенциометров — коррекции диапазона при градуировке и введения поправки.

Последняя процедура реализуется путем перестройки частоты генератора.

2 ил.

4 с регистратором 5. Последовательно соединенные генератор 1, БКД ? и

ФП 3 подключены к сигнальному входу фазового детектора (ФД) 4, вход опорного сигнала которого подключен к выходу генератора 1, причем последний ймеет перестройку по частоте.

ФП 3 снабжен вторым входом и содержит интегратор б, сумматор 7 и два потенциометра 8 и 9, Первым входом

ФП 4 является вход интегратора 6, выход которого соединен с первым входом сумматора 7, Второй вход сумма- вам тора 7 соединен с подвижным контактом первого потенциометра 8, один неподвижный контакт которого является вторым входом ФП 4 и подключен к выходу генератора 1. Лругой неподвижз 148 ный контакт потенциометра 8 соединен с нулево" шиной. Выход сумматора 7 соединен с неподвижным контактом второго потенциометра 9, другой неподвижный контакт которого соединен с нулевой шиной устройства, а подвижный контакт является выходом ФП 3.

Эквивалентная схема БКД 2 выполнена в виде параллельной RC-цепи с сопротивлением R 10 и емкостью С 11 и последовательной емкости Г, 12.

Кондектометр работает следующим образом.

Выходное напряжение на регистраторе равно

1663

Сг Ир С+С

С (.)-C (0) П Г

,, где IT, — максимальное напряжение на выходе регистратора.

Затем в БКД 2 заливают эталонный раствор с известной проводимостью и регулировкой частоты ы генератора

1 добиваются показания регистратора

5, равного половине максимального

1 /2, при этом

С Ь

00 =. (5) (r,, +С)Ы

15 В результате градуировки зависимостьь (1) с учетом соотношений (2) (5) принимает вид

rpe 1г

Г 2

Е и К2

С (19

С,() напряжение генератора 1; емкость конденсатора в интеграторе 6; коэААициенты передачи соответственно первого 8 и второго 9 потенциометров; эффективная емкость БКД 2. с у +cgc,+С е е î, С у +(С+Г,) ЯЕ <,) где С и Ä— параметры эквивалентной схемы БКД 2; проводимость раствора, характеризуемая сопротивлением R эквивалентной схемы (Лиг.2); — относительная диэлектрическая проницаемость исследуемой среды; абсолютная диэлектрическая проницаемость;

ы — частота генератора l.

При градуировке в БКД 2 заливают дистиллированную воду, проводимость которой не менее чем в 30 раз меньше проводимости эталонного раствора и может быть принята за нуль, и регулировкой первого потенциометра 8 добиваются нулевого показания регистратора 5, ври этом

С «(О) Г1Г

r., (С „+С) С

Затем в БКД 2 заливают раствор, проводимость которого не менее чем в 30 раз превосходит проводимость эталонного раствора и может быть принята за бесконечность, и регулировкой второго потенциометра 9 добиваются максимального показания регистратора 5, при этом что позволяет проградуировать шкалу регистратора в значениях относительной проводим ости

25 f1 т, -- — --, (7)

r где I J — измереннное значение напряжения регистратора.

Таким образом, кондуктометр осуществляет сравнение проводимости исследуемого раствора с известной проводимостью эталонного раствора, причем шкала регистратора является

35 у в рсальной, т.е. не зависи от конструкции и геометрических размеров датчика 2, частоты генератора и проводимости раствора, принятого за эталон.

40 Как показывает расчет, относительная погрешность градуировки кондуктометра, связанная с тем, что на первом и втором этапах используются растворы с конечной проводимостью, 45 не превышает 1Х в диапазоне проводимостей от О, 2 f до 5 у,в диапазоне проводимостей от 0,1ф до 0,2 и от

5, до 10., и может быть уменьшена соответствующим выбором растворов.

Температурная. погрешность кондуктометра связана с зависимостью от температуры проводимости раствора и диэлектрической проницаемости воды, Эти зависимости могут быть записаны в виде

7(Уа ) е1(Т) (Т) 8 ® p(i ), (8) 14 где Т вЂ” температура, при которой производилась градуировка, Г .;

Т вЂ” температура раствора в БКД

2, Гу (Т) 1+0,02(Т-Т ) — температурный коэффициент проводимости р(Т) 1-0,01(Т-+o) - температурный коэффициент проницаемости.

Из формул (4 ) и . (S) видно, что для компенсации температурной погрешности, т.е. для того, чтобы при изменении температуры раствора в БКД

2 показания регистратора 5 оставались постоянными, необходимо менять частоту генератора 1 по закону

4(т1 у(Т) у(Т } — -"2 .= и(Т ) (1 +

А(т)

+ 0,03(т-T,)). (9) .Ф о р м у л а и э î б р е т е н и я

Кондуктометр, содержащий последовательно соединенные генератор, бесконтактный емкостный кондуктомет81663 6 рический датчик и функциональный преобразователь, а также фазовый детектор с регистратором, причем вход опорного сигнала фазового детектора

5 подключен к выходу генераФора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения градуировки и коррекции температурной погрешности, функциональный преобразователь снабжен вторым входом и содержит интегратор ., сумматор и два потенциометра, причем первым входом функционального преобразователя является вход интегратора, выход которого соединен с подвижным контактом первого потенциометра, первый неподвияяый контакт которого соединен с нулевой шиной кондуктометра, а второй является вторым входом функционального преобразователя и подсоединен к входу генератора, выход сумматора под" ключен к первому неподвижному контакту второго потенциометра, второй

25 неподвижннй контакт которого соеди" нен с нулевой шиной кондуктометра, а неподвижный контакт является выходом

Ауйкционального преобразователя и подсоединен к сигнальному входу фазового детектора.

1481663

Фиг.2

Составитель Р.Коршунов

Редактор А.Шандор Техред М.Дидык Корректор C.Черни

Заказ 2681/45 Тираж 790 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035i Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101