Кондуктометр
Патент 670869
Авторы
Классы МПК
Кондуктометр
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗО БР ЕТЕ Н И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (1 2 О76869 (61) Дополнительное K аат. cBèä-ву! (22) Заявлено 08.12.77 (21) 2552096/18-25 (51) М. Кл з 6 01 N 27/02 с (присоединением зая(нки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 29.06.79
Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 543.257 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. А. Галиулин, В. А. Долгозвяг и А. В. Иваненко (71) Заявитель Одесский технологический институт пищевой промышленности (54) КОНДУКТОМЕТР
Изобретение относится к области физико-химерического исследования и может применяться для анализа состава и качества продукции с целью контроля и управления технологическими процессами и аппаратами путем определения отношений электропроводностей различных материалов и сред, например, для определения остаточного суслосодержания в выжимках при автоматизации процесса переработки винограда.
Известен кондуктометрический концентратор, предназначенный для определения твердой фазы в суспензии, состоящий из двух питающих трансформаторов, двух жидкостных контуров и измерительного трансформатора, в котором с целью повышения точности измерения разности токов обоих контуров жидкостные контуры имеют общий участок, охваченный измерительным трансформатором (1).
Известен кондуктометрический концентратор, также предназначенный для определения твердой части в пульпе. Он содержит два контура, в одном из которых определяется электропроводность пульпы, а в другом — фильтрата пульпы, причем измерительный трансформатор позволяет определить непосредственно разность токов этих контуров (2).
Недостатком концентратора является зависимость выходного тока от колебаний электропроводностей жидкой фракции и твердой фазы суспензии.
Наиболее близким техническим решением является кондуктометр для определения остаточного суслосодержания в выжимках, содержащий первичные преобразователи электропроводности сусла и выжимок, включенные в общую мостову о измерительную схему, блок питания, источник опорного напряжения, нормирую15 щий и,дополнительный у.силптели (3).
Недостатком кондуктометра является низкая точность измерения.
Поставленная цель достигается тем, что дополнительный усилитель выполнен с
2О симметричными входами, причем неинвертирующий вход соединен с источником опорного напряжения, инвертирующий— с первичным преобразователем электропроводности выжимок, а выход усилите ля — с диагональю питания мостовой измерительной схемы.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого кондуктометра.
Он содержит первичные преобразователи 1 и 2 электропроводности выжимоки о 4 сусла соответственно, резисторы > и которые в. одят в мостовую измсрительпу;о
C cMу 5, CII!i!A . T II IIbIH CII III col!3 б, иc I счник 7 опорного *напряжения, усилитель 8 и регистриру;ощпй прибор 9.
Кондуктометр работает следующим образом.
Электоопроводность Выжимск Опрсд
ЛЯСТСЯ В ОСНСВНОИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬIО
cvc, I, содержа п1егося В IIII. (. Поэтому личина суслосодсржания в вь1>кимках Il прямо пропорциоьалы а стношсни1О сопротивлсп1111 первичных преобразователей выж1:мок и сусла 2.
U.,-=U,, р ) +
i7., — — (йо1» оос R
1 2 | 4
15 где Ii! -- падение напряжения на первичном преобразователе 1, В;
UII — — величина выходного напряжения источника 7. ледователь:-1О, усилитель б с цепью
О ОС ста билизирует напряжение на первичном преобразователе 1 на постоянном
vp02!ic, заданном источником 7 опорного на11ряженпя. „0 I! адепие напряжения на первичном ,: с. разсватсле 2 электропэоводности сус.-,З P;:ВПО где р — величина суслосодсржанил
В Выжиъ1ках; Отн. сд.;
Х1 и Х вЂ” удел ная э.1ектропроводность LUæèìîê и сусла, (Ом . я,)- 1.
К, и К2 — константы первичных преобразователей Выжимок и сусла, зависящие от пх геометрических размеров, л — ; а — величина содержания твердой фазы в вь!жимках; отн. сд.;
С вЂ” коэффициент пропорциональности;
Л1и R — сопротивление первичных пресбразсВателеи элеетрспроводности выжимок и сусла, Ол.
Напряжение Ь, с выхода источника 7 опорного напряжения поступает на один вход симметричного усилителя б с высоКИМ КОЭффнцИЕНтосМ уСЛЛЕIIÈÿ (К вЂ” ), ОХваченного цепью отрицательной обратной связи (ООС), состоящей из резистора 8 и первичного преобразователя 1.
Коэффициент усиления усилителя б с цепью ООС определяется соотношением
Рв (аос 1 г сс, (2) ц у R! (1 с и 1 -- о оос — — 1(о" и
+г: ),д <11
3 4 где Као, — коэффициент усиления усилит1еля б с цепью 00С;
R1 и Rz — величина сопротивления первичного преобразователя 1 резистора 3,0 м.
Напряжение нэ первичном преобразователе 1, который связан с другим входом симметричного усилнтсля б, определяется из выра1кения
Р1+ R, R1,1 2 R4
Uq— падение напряжения на первичном преобразователе 2, В; величина сопротивления первичного преобразователя 2
H pc3HCTOpH 4, 0 11. где
R.иЯ,—
Выбирая
-1 з=1 4Ъ Р1, 14, (5) 30 выражение (4) принимает вид
U., —. UÄ â€” -
R., !
U„,,„= U. h" = — U„K„ р
1 (7) 45 где U„„„ — величина выходного напряжения кондуктометра, В;
К, — — коэффициент усиления усилителя 8.
Сравнивая исходное выра>кение (1) с зависимостью, полученной для выходного напряжения кондуктометра (7), определяем, что последнее пропорционально величине суслосодержания в выжимках
55 1выв
Анализ исходного выражения (1) показывает, что колебания электропроводности
60 сусла Х; вызванные изменением сорта винограда, температуры сусла, сахаристости, кислотности, содержанием феноловых веществ, пропорционально изменяют Х2 и Х1 и Я), так как электропроводность вы11апряоке 1 пс с Выхода мостовой измерителы ой схемы усиливается усилителем 8 и поступает на регистрирующий прибор 9.
40 Величина выходного напряжения кондуктометра равна
670869
Формула изобретения т, 1 J
i!
I
1 .J
Составитель М. Кривенко
Текред Н. Строганова
Редактор Т. Горячева
Корректор С. Файн
Заказ 462/8"6 Изд. ¹ 376 Тираж 1089 Подписное
H1iO Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент> них. По|этому колебания электропровадности сусла не вносят дополнительной погрешности измерения остаточного суслосодержания в выжимках.
Погрешность кондуктометра в основном определяется выбором величин сопротивлений Rs и R», а также первичных преобразователей 1 и 2 и может быть сведена на
2 — 3% и менее.
Кондуктометр, содержащий два первичных преобразователя электропроводности, включенные в мостовую измерительну.о схему, блок питания, источник опорного напряжения, норм ирующий и дополнительный усилители, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительный усилитель выполнен с симметричными входами, причем неинвертирующий вход соединен с источником опор5 ного напряжения, инвертирующий — с одним из преобразователей, а выход усилителя — с диагональю питания мостовой измерительной схемы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство ССС Р
¹ 477338, кл. G 01» 27/02, 1974.
1о 2. Авторское свидетельство СССР № 418782, кл. G 01 N 27/02, 1973.
3. Авторское свидетельство СССР № 483615 кл. G 01 N 27/04, 1975.