Устройство для кондуктометрических измерений

 

Область использования: физико-химические исследования жидких электролитов. Сущность изобретения. В устройство, реализующее совместные измерения электропроводности и температуры, включен в цепь термокомпенсации дополнительный блок функционального преобразования. При наличии этого блока термокомпенсатор реализует автоматическую компенсацию температуры по заранее определенному закону. Появляется возможность увеличить стабильность показаний при внесении температурной поправки в результат кондуктометрических измерений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 N 27/02

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ф:. "

К ПАТЕНТУ (21) 4860776/25 (22) 20.08.90 (46) 30,05.93. Бюл, N. 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (72) В.И.Клепиков и Г.А.Прохоров (73) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (56) Патент США М 3965414, кл. G Oi N 27/42. 1976.

Авторское свидетельство СССР

N. 1343331, кл. 6 01 N 27/02, 1987.

Изобретение относится к средствам кондуктометрии и может использоваться для решения широкого класса задач анализа физико-химического состава растворов электролитов.

Цель изобретения — повышение стабильности показателей устройства.

На фиг,1 и 2, изображены блок-схема устройства для кондуктометрических измерений и блок-схема функционального преобразования (ФП).

Устройство (фиг.1) содержит генератор

1 переменного напряжения, измеритель 2 электропроводности, термокомпенсатор (ТК) 3 и регистратор 4. ТК 3 содержит измеритель 5 температуры, первый 6 и второй 7 сумматоры и ФП 8. Блок ТК 3 выполнен в виде двухполюсника, к первому полюсу которого подсоединен измеритель 2, а по второму генератор 1.

„„5U 1819350 А3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ (57) Область использования: физико-химические исследования жидких электролитов.

Сущность изобретения. В устройство, реализующее совместные измерения электропроводности и температуры, включен в цепь термокомпенсации дополнительный блок функционального преобразования. При наличии этого блока термокомпенсатор реализует автоматическую компенсацию температуры по заранее определенному за кону. Появляется воэможность увеличить стабильность показаний при внесении температурной поправки в результат кондуктометрических измерений, 2 ил.

Выход измерителя 5 подсоединен к первому входу сумматора 6, выход которого соединен с первым входом сумматора 7.

Вторые входы сумматоров 6, 7 объединены с выходом ФП 8 и входом измерителя 5 и подключены к первому полюсу ТК 3. Выход сумматора 7 соединен со входом ФП 8, опорный вход которого соединен со вторым полюсом ТК3, Измеритель 5 и сумматор 6 выполнены с регулируемыми функциями преобразования.

На фиг.2 изображена блок-схема ФП 8.

ФП содержит выпрямитель 9, фильтр 10 источник 11 опорного напряжения, операционный усилитель (ОУ) 12, управляемый резистор 13, второй ОУ 14. Нагрузочный резистор 15. Входом ФП 8 является вход выпрямителя 9, выход которого через фильтр

10 подключен к неинвертирующему входу

ОУ 12, инвертирующий вход которого под1819350

Формула изобретения

Устройство для кондуктометрических измерений, содержащее генератор переменного напряжения, измеритель электропроводности с регистратором и термокомпенсатор, выполненный в виде активного двухполюсника, первый полюс которого соединен с измерителем сколько превышать опорное напряжение источника 11, все усилители окажутся в линейных режимах, а система окажется в устаэлектропроводности, причем термокомпенсатор содержит измеритель температуры и первый сумматор, вход измерителя температуры соединен с первым полюсом термокомпенсатора, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с первым полюсом термокомпенсатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности показаний устройства, в термокомпенсатор введены второй сумматор и функциональный преобразователь, вход которого соединен с выхо45 новившемся состоянии, Но при этом ввиду очень большого коэффициента усиления ОУ

12 напряжение на его неинвертирующем входе будет лишь незначительно отличаться от опорного напряжения, поступающего на

50 инвертирующий вход ОУ 12, Отличие это может оказаться пренебрежимо малым по сравнению с опорным напряжением и mrда напряжение на неинвертирующем входе ОУ 12 можно считать совпадающим с опорным напряжением. Этому напряжедом второго сумматора, первый вход нию соответствует вполне определенное значение амплитуды напряжения переменкоторого подключен к выходу первого сумматора, а второй вход соединен с выходом ного тока на входе ФП 8. При изменении функционального преобразователя и подтемпературы измеряемой жидкости коэф- ключен к первому полюсу термокомпенсасоединен к источнику 11. Выход ОУ 12 через управляемый резистор 13 подключен к инвертирующему входу ОУ 14, неинвертирующий вход которого является опорным входом ФП 8, Выход ОУ 14 является выходом ФП 8.

Работает устройство следующим образом.

Напряжение источника переменного тока 1 подается на неинвертирующий вход операционного усилителя (ОУ) 14, на выходе которого появляется напряжение, зависящее как от напряжения источника 1, так и от отношения сопротивлений резистора 15 и управляемого резистора 13, Это напряжение подается на вход измерителя 5, причем коэффициент передачи по напряжению этого измерителя зависит от сопротивления терморезистора, а значит и от температуры измеряемой жидкости, в которую погружен термореэистор, Зависящее от температуры напряжение переменного тока подается на вход ФП 8. В ФП 8 осуществляется выпрямление и детектирование постоянной составляющей выпрямительного напряжения, которая с выхода детектора поступает на неинвертирующий вход ОУ 12 и сравнивается с опорным напряжением постоянного тока источника 11, поступающим на инвертирующий вход ОУ 12. Разность этих напряжений усиливается усилителем 12 и подается на управляющий электрод управляемого резистора 13, сопротивление которого при этом увеличивается, что влечет эа собой уменьшение сигнала на выходе ОУ 14.

Иными словами при определенных условиях в цепи термокомпенсатора действует отрицательная обратная связь, Регулировкой выходного напряжения источника 1 можно добиться того, что, начиная с некоторого его значения, напряжение на инвертирующем входе ОУ 12 будет не5

40 фициент передачи тракта изменится, например, уменьшится. Тогда уменьшится и амплитуда напряжения на входе ФП 8, а значит и напряжение на неинвертирующем входе

ОУ 12, поступающее с выхода детектора;

Это приведет к уменьшению напряжения на управляющем электроде управляемого резистора 13, к уменьшению сопротивления управляемого резистора и, следовательно, к увеличению амплитуды напряжения на выходе ОУ 14, а значит и на выходе ФП8, которое компенсирует "первоначальное" уменьшение напряжения на входе ФП8, вызванное изменением температуры. В результате возникает новое установившееся состояние. оставляющее усилители в линейном режиме, в котором опять-таки, в силу ранее сказанного, напряжение на неинвертирующем входе ОУ 12, равное постоянной составляющей выпрямленного напряжения, почти не отличается от опорного напряжения, а значит и амплитуда напряжения на входе ФП 8 практически сохраняет свое значение. Т,е. термокомпенсатор работает как стабилизатор напряжения переменного тока.

Напряжение, подаваемое на вход измерителя электропроводности 2, вносит температурную поправку в показания измерителя, которые пропорциональны не только удельной электропроводности измеряемой жидкости, но и выходному напряжению ФП 8, зависящему от температуры жидкости.

1819350 разователя и соединен с генератором переменного напряжения.!

1 !

Редактор

Заказ 1953 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 тора, второй полюс которого соединен с опорным входом функционального преоб1

1

l

I

Составитель В. Клепиков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Е. Папп

1 !

I !

I !

1