Емкостной измеритель концентрации

Емкостной измеритель концентрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения заключается в том, что реализовано устройство совместного измерения электрических характеристик среды и температуры. Первичный преобразователь содержит стабильный по частоте генератор импульсов, выполненный в виде мультивибратора с эмиттерной емкостью, к которой подключены емкостной датчик и датчик температуры, выполненный в виде терморезистора. Вторичный преобразователь измерительной информации содержит последовательно соединенные детектор, фильтр и интегратор. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 27/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4765382/25 (22) 23.10.89 (46) 15.06.92. Бюл. М 22 (71) Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (72) К. Г. Крюков и А, И, Фарафонтов (53) 543.25(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N271840,,кл,,G 01 N 27/22, 1968.

Авторское свидетельство СССР

¹ 593129, кл. G 01 N 27/22, 1978. (54) ЕМКОСТНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНЦЕНТРАЦИИ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для решения широкого класса задач.

Известен емкостной измеритель концентрации, содержащий емкостной преобразователь (датчик) и преобразователь емкости в напряжение, составленный из генератора и фазового детектора.

Недостатком известного измерителя является низкая точность измерений, т.к. измеритель не обеспечивает автоматической коррекции результатов измерений при воздействии температуры измеряемой среды и в схеме измерителя отсутствуют элементы, снижающие пульсацию выходного сигнала измерителя.

Наиболее близким к предлагаемому является емкостной измеритель концентрации, содержащий стабильный по частоте повторения импульсов генератор, емкостной датчик концентрации, терморезисторный датчик температуры и вторичный преобразователь измерительной информации.

„„SU „„1741044 А1 (57) Сущность изобретения заключается в том, что реализовано устройство совместного измерения электрических характеристик среды и температуры. Первичный преобразователь содержит стабильный по частоте генератор импульсов, выполненный в виде мультивибратора с эмиттерной емкостью, к которой подключены емкостной датчик и датчик температуры, выполненный в виде терморезистора. Вторичный преобразователь измерительной информации содержит последовательно соединенные детектор, фильтр и интегратор. 1 ил, Недостатком этого измерителя является низкая точность из-за сложной конфигурации и большого числа блоков вторичного преобразователя.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже изображена блок-схема емкостного измерителя концентрации, Устройство содержит емкостной датчик

1, датчик 2 температуры, выполненный в виде терморегистра, генератор 3, стабильный по частоте повторения импульсов, вторичный преобразователь 4, включающий последовательно соединенные детектор 5, фильтр 6 и интегратор 7, Выход генератора

3 соединен с входом вторичного преобразователя 4, выход которого является выходом измерителя.

Генератор 3 выполнен по схеме мультивибратора. В эмиттерную цепь транзистора

8 включена емкость 9, к которой подключены емкостной датчик 1 и последовательно с резистором 10 датчик 2 температуры.

1741044

50

Измеритель работает следующим образом.

B процессе измерения концентрации

К емкостный датчик и датчик температуры помещены в измеряемую среду, состоящую из смеси компонентов, Конденсатор емкостного датчика 1 измеряет электрическую емкость в зависимости от изменения концентрации и температуры

ЛС = (ЛК., Л t ), где Л Сà — изменение емкости конденсатора емкостного датчика 1;

Л К вЂ” значение изменения концентрации;

Atо — значение изменения температуры измеряемой среды, Датчик 2 температуры изменяет свое сопротивление в зависимости от изменения температуры:

ARt= f(A t ), где Л В вЂ” значение изменения сопротивления датчика 2 температуры.

Длительность импульсов генератора 3 изменяется в зависимости от изменений емкости датчика 1 и сопротивления датчика температуры 2;

At> = f(AC q,, ЛС, ; Ьй i ). где t, — изменение длительности импульса;

Л С, — изменение емкости конденсатора емкостного датчика 1 в зависимости от изменения концентрации К, Л С, о — изменение емкости конденсатора емкостного датчика 1 в зависимости от изменения температуры;

AR t — изменение сопротивления датчика 2 температуры.

Детектор 5, фильтр 6 и интегратор 7 преобразуют изменение длительности импульсов tU в изменение выходного сигнала

U с малыми значениями величины пульсации.

AU= К(А u(AÑ„)- Au(Añt )), где ЛU — величина изменения выходного напряжения;

К вЂ” коэффициент пропорциональности;

A U(A Cy ) — величина изменения выходного напряжения в зависимости от изменения концентрации;

AU(Лct ) — величина изменения выходного напряжения в зависимости от изменения температуры;

A U(Л Rt ) — величина изменения выходного напряжения в зависимости от изменения сопротивления датчика температуры.

Изменение выходного сигнала в зависимости от воздействия температуры на конден20 сатор Ссдатчика 1 A U(A С ) компенсируется изменением выходного сигнала U от воздействия температуры на датчик 2.

Формула изобретения

25 Емкостной измеритель концентрации, содержащий стабильный по частоте повторения импульсов генератор, емкостной датчик, датчик температуры, выполненный в виде терморезистора, и вторичный преобразователь, подключенный к выходу генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, генератор выполнен в виде мультивибратора с змиттерной емкостью, к которой подключены емкостной датчик и последовательно с резистором датчик температуры, а вторичный преобразователь содержит последовательно соединенные детектор, фильтр и интегратор.

1741044

Составитель Ю.Коршунов

Редактор М,Циткина Техред М.Моргентал Корректор M.Øàðîøè

Заказ 2081 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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