Цифровой кондуктометрический мост

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения электрической проводимости растворов электролитов, в частности для контроля концентрации растворенных в воде солей. Цель изобретения - повышение точности измерения электрической проводимости электролитов - достигается путем исключения погрешности от неинформативного параметра. Цифровой кондуктометрический мост содержит генератор 1, датчик 2 электрической проводимости, делитель 3 напряжения, блок 4 делителей напряжения, блок 5 образцовых мер 5.1-5.N, термометрический мост 6, ключи 7 и 8, детектор 9 равновесия. Поставленная цель достигается в результате введения термометрического моста, блока образцовых мер и блока дополнительных делителей напряжения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Al своз сонктсних

СОЦИАЛИСтИЧКСНИХ и-=спуьлик

ГОСУДАРС Т ВЕННЫЙ HGMHTET по изовретенияч и Открытиям

ПРИ ГКНТ СССР (19) (!3) (59 4 6 01 R 17/10 (21) 4236312/24-21 (22) 27.04.87 (46) 30.12.89.Бюл. К- 48 (71) Институт электродинамики

АН УССР (72) Ф.Б.Гриневич, Н.Е.Изволенская, А.А.Михаль, N.Í.Сурду и Г.В.Чанишвили (53) 621 317.733 (088.8)

1 (56) Лопатин Б.А. Кондуктометрия, Новосибирск, РИО СО АН СССР, 1964, с.221-231. Солемер ГМ"65, паспорт

Л82. 840. 004 ПС. (54) ЦИФРОВОЙ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИИ

МОСТ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь2 зовано для измерения электрической проводимости растворов электролитов „ в частности для контроля концентра-,, ции растворенных в воде солей. Цель изобретения — повьппение точности измерения электрической проводимости электролитов — достигается путем исключения пот"ревности от неинформативного параметра. Цифровой кондуктометрический мост содержит генератор

1, датчик 2 электрической проводимости, делитель 3 напряжения, блок 4

0 делителей напряжения, блок 5 образцовых мер 5.! 5.п, термометрический мост 6, ключи 7 и 8, детектор 9 равновесия. Цель достигается в результате введения термометрического моста, блока образцовых мер и блока дополнительных делителей напряжения. 1 з.п.ф-лы, 1 иле

1532879

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения электрической проводимости растворов электроли5 тов, в частности для контроля концентрации растворенных в воде солей.

Цель изобретения — повышение точ.ности измерения электрической проводимости электролитов за счет исключения погрешности от неинформативного параметра.

На чертеже представлена структур-, ная схема измерительной цепи устройства. 15

Схема содержит генератор ) с подключенным к нему датчиком 2 электрической проводимости и первым делителем 3 напряжения, блок 4 делителей напряжения, содержащий и дополнитель- 20 ных делителей напряжения, блок 5 образцовых мер 5.1-5.п (Hl,R2,...,Hn), включенные между соответвтующими делителями напряжения и датчиком элект рической проводимости, термометричес- 25 кий мост 6, подключенный к выходу генератора, ключ 7, неподвижные контакты которого подключены к выходу, датчика электропроводности и тррмометрического моста, ключ 8, неподвижные контакты которого подключены к входам управления первого делителя напряжвния и ко всем входам управления дополнительных делителей напряжения и термометрического моста, а

35 между подвижными контактами ключей

7 и 8 включен детектор 9 равновесия.

Устройство работает следующим образом.

Ключи 7 и 8 переключают синхронно. Ключ 7 подключает выход термометрического моста 6 к детектору 9 равновесия. При достижении равновесия термометрического моста 6 получают на его управляющей шине код тем- 15 пературы. Далее ключи 7 и 8 переключают в другое состояние и с помощью детектора 9 равновесия уравновеши вают кондуктометрический мост. Напряжение генератора l прикладывается к датчику электропроводности, на выходе которого формируется ок, пропорциональный электропроводности пробы воды. Этот ток вычитается из образцового, имеющего две составляю55 щие, одна, полученная при помощи делителя 3 напряжения и меры 5.1„ другая при помощи блока 4 делителей напряжения и мер 5; 2-5.п.

Так как на управляющие шины делителей напряжения подан код темпера-. туры, то напряжение на выходе каждого из делителей напряжения будет пропорционально температуре соответствующей степени.

Значения Я1,R2,RÇ,...,Rn опреде" ляются коэффициентами ао, а,, а г в уравнении

p,(t)= а + а„1 + а + a t +

+...+ а,С где g(t) — электрическая проводимость раствора электролита °

При использовании только одного дополнительного делителя напряжения погрешность измерения устройства равна

8g = a,dt8 n„+ à st + a>At если погрешность дополнительного де-Ъ лителя напряжения 8п< = 10, а диа пазон изменения температуры At

2 С, то g p = 4,8 10

При использовании двух дополнительных делителей напряжения gp =

= a>At dn„+ azA t 8n2 + a At, 3 при условии, что погрешность второго дополнительного делителя напряжения Юп = 10, то 8p = 5 <10 .

Из примера видно, что при использовании всего двух дополнительных делителей напряжения не очень точных (Юп, = 10, gn = 10 ) погрешность измерения в том же температурном диапазоне по сравнению с прототипом снижена более, чем в 100 раз, и составляет 0,005%. Для двух дополнительных делителей напряжения и

10 С 6p; =- 0,1%. Добавив третий дополнительный делитель напряжения (/пав= 10" ) эту погрешность можно уменьшить до величины Рд = 0,03%.

Дополнительным преимуществом измерительной цепи является простота настройки температурной коррекции, обусловленная тем, что температурные коэффициенты в образцовом плече— расчетные и определяются мерами 5.1, 5.п. Поэтому при серийном производстве для наладки всего кондуктомет" ра не требуется большое количество дорогостоящей стандартной морской воды.

9 ния вывода датчика электрической проводимости, а второй неподвижный контакт — с выходом термометрического моста, вход которого соединен с выходом генератора.

Составитель И. Семеичук

Корректор И.Кабаний

Заказ 8095/51 Тираж 714 Подписное

BHHHiIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 15328 формула изобретения

1. ЦиЬровой кондуктометрический мост, содержащий генератор, выход которого соединен с первой клеммой для подключения вывода датчика элект5 рической проводимости и с входом дели-теля напряжения, и детектор равновесия, отличающийся тем, что, с целью повьпчения точности измерения, в него введены термометри-, ческий мост, блок образцовых мер и блок дополнительных делителей напряжения, вход которого подключен к выходу делителя напряжения, при этом входы блока образцовых мер соединены с соответствующими выходами блока дополнительных делителей напряжения, вход управления которого соединен с входом управления термометрического 20 моста и первым неподвижным контактом первого ключа, второй неподвижный контакт которого соединен с входом управления делителя напряжения, а подвижный контакт первого ключа сое- 25 динен с выходом детектора равновесия, вход которого соединен с подвижным контактом второго ключа, первый неподвижный контакт которого соединен с выходом блока образцовьгх Зр мер и с второй клеммой для подключеРедактор О.Спесивых . Техред Л.Олийнык

2. Мост по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что блок дополнительных делителей напряжения состоит из и последовательно соединенных дополнительных делителей напряжения, каждый из которых выполнен в виде последовательного соединения цифроаналоговых преобразователей и опера- . ционного усилителя, причем вход первого дополнительного делителя напряжения соединен с входным зажимом, входы управления цифроаналогового преобразователя каждого делителя напряжения соединены с входом управления блока дополнительных делителей напряжения, а выходы операционных усилителей — с соответствующими выходами блока дополнительных делителей напряжения, блок образцовых мер выполнен в виде резисторов, первые выводы которых соединены с соответствующими входами блока образцовых мер, а вторые выводы объединены и соединены с выходом блока образцовых мер.