Устройство для измерения плотности тока в электролитах

 

(72) Авторы изобретения

С. К. Водеников, В. П. Шляпин и С. Ю..Шаров (71) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ТОКА В ЭЛЕКТРОЛИТАХ

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть. использовано для определения плотности тока в электролитах любого состава.

Известно устройство для определения плотности тока в электролитах, содержащее трансформаторный датчик, выполненный в виде магнитного усилителя с разнесенными тороидальными сердечниками, помещенными в цилиндрический магнит(нйй экран с калиброванным отверстием, симметричным относительно сердечников, и измерительный прибор. Принцип действия устройства основан на измерении напряженности магнитного поля, создаваемого током электролита в объеме, заключенном в цилиндрическом экране с калиброванной площадью сечения (1 .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения плотности тока в электролитах, содержащее последовательно соединенные индукционный датчик, автогенератор, смеситель, фильтр нижних час2 тот и индикатор, причем к управляющему входу смесителя подключен опорный генератор 21.

Недостатком известного устройства является использование одного индукционного датчика и одного канала измерения, что предполагает градуировку устройства в координатах частота — ток.

В силу нелинейной зависимости частоты автогенератора от напряженности маг10 нитного поля, создаваемого током в электролите, градуировочная кривая будет также нелинейной.

Вследствие магнитного гистерезиса индукционного датчика эта зависимость будет неоднозначной, т.е. одному и тому же значению тока будут соответствовать различные магнитные состояния индукционного датчика в зависимости от того, в каком направлении по кривой намагничи2о вания перемещается рабочая точка. Соот-: ветственно различной будет и частота автогенератора, Все это вместе приводит к существенной погрешности измерения.

3 97428

Цель изобретения — повышение точности измерения плотности тока в электролите.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения плотности тока в электролитах, содержащее тоследовательно соединенные первые индукционный датчик, автогенератор, смеситель, фильтр нижних частот и счетчик, образующие канал измерения плотности тока в электролите, и опорный генератор, подключенный ко второму входу смесите т ля, дополнительно введены цифро-аналоговый преобразователь канала измерения йлотности в электролите, последовате- i 15 льно соединенные вторые индукционный датчик, автогенератор, смеситель, фильтр нижних частот и счетчик, образующие канал измерения тока компенсации, цифро,аналоговый преобразователь канала изме- щ рения тока компенсации, блок сравнения, генератор тока компенсации и измеритель тока, причем входы блока сравнения через упомянутые цифро-аналоговые преобразователи соединены с выходами обоих кана- щ лов, его выход через последовательно соединенные генератор тока компенсации и измеритель тока соединен со входом второго индукционного датчика, а второй вход второго смесителя соединен с выходом . опорного генератора.

На чертеже изображена схема устройства для измерения плотности тока в электролитах.

Устройство содержит канал 1 измерения плотности тока в электролите, состоящий из последовательно соединенных первого индукционного датчика 2, помещенного в электролит, автогенератора 3, первого смесителя 4, первого фильтра 5 ниж-40 них частот и первого счетчика 8, причем ко второму входу первого смесителя под-, киочен выход опорного генератора 7,;ка- нал 8 измерения тока компенсации, состоящий из последовательно соединенных вто4$ рого индукционного датчика 9, второго автогенератора 10, второго смесителя 11, .второго фильтра 12 нижних частот и вто. рого счетчика 13, причем ко второму входу второго смесителя подключен выход опорного генератора 7. Выход канала l

50 измерения илотностй тока в электролите подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя 14, выход которого соединен со входом блока 15 сравнения, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 16 канала 8 . измерения тока компенсации. Выход блока

15 сравнения соединен со входом управля5 4 емого генератора 17 тока, который через измеритель 18 тока подключен ко-входу второго датчика.

Устройство работает следующим образом.

Постоянный ток в электролите, прОтекая через калиброванное сечение первого индукционного датчика 2, изменяет его индуктивность, в результате чего изменяется час« тота колебаний первого автогенератора

3. Это приводит к изменению частоты биений на выходе первого смесителя 4 и сигнала биений, выделяемого первым фильтром 5 нижних частот. При этом с ростом частоты биений показания первого счетчика 2 увеличиваются. Показания первого счетчика .6 преобразуются в аналоговую форму цифро-аналоговым преобразователем 14 канала измерения плотности тока в электролите и подаются на вход блока 15 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с цифро-аналогового преобразователя 16 канала измерения тока компенсации. В случае отличия тока в электролите и тока компенсации на выходе блока 15 сравнения вырабатывается сигнал, изменяю-, щий ток компенсации посредством управляемого генератора 17 тока компенсации таким образом, чтобы значение тока компенсации приближалось к значению тока в электролите. Ток компенсации, пройдя через измеритель 18 тока, попадает на вход второго индукционного датчика, находящегося вне электролита и, изменяя его индуктивность, меняет частоту колебаний второго автогенератора 10, частоту биений на выходе второго смесителя ll и показания второго счетчика 13, что вызывает изменение потенциального уровня на выходе цифро-аналогового преобразователя 16 канала измерения тока компенсации.

Таким образом, в установившедаа ре- . жиме ток компенсации будет равен току в электролите через колиброванное сечение первого индукционного датчика и измеряется точным измерителем 18 тока.

Кроме того, магнитное состояние первого и второго индукционных датчиков изменяется одинаково, что позволяет исключить влияние магнитного гистерезиса их сердечников, на точность измерений. Введение второго канала с индукционным датчиком, через который пропущен провод с током компенсации, позволяет автома-. тически поддерживать ток компенсации равным току в электролите через калиброванное сечение первого индукционного датчика и измерять ток компенсации не5 97428 посредственно измерителем тока. В ре-, a зультате отпадает необходимость в специальной градуировке устройства. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения плот- S ности тока в электролитах..

Фор мула изобретения

Устройство для измерения плотности тока в электролитах, содержащее последовательно соединенные первые индукционный датчик, автогенератор, смеситель, фильтр нижних частот и счетчик, образую-13, щие канал измерения плотностй тока в эле-.

«тролите, и опорный генератор, подключенный ко второму входу смесителя, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него до- ур полнительно введены цифро-аналоговый преобразователь канала измерения плотности тока в электролите, последовательно сое5 d иненные вторые индукционный датчик, автогенератор, смеситель, фильтр нижних частот и счетчик, образующие канал измерения тока компенсации, цифро-аналоговый! преобразователь. канала измерения тока компенсации, блок сравнения, генеатор тока компенсации и измеритель тока, причем входы блока сравнения через упомянутые цифро-аналоговые преобразователи соединены с выходами обоих каналов, его выход через последовательно соединенные генератор тока компенсации и измеритель тока соединен со входом второго индукционного датчика, а второй вход второго смесителя соединен с выходом опорного генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 480967, кл, Q 018 27/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 547701, кл. Я 01 и 19/00, 1975 (прототип).

Составитель Б. Костин

Редактор А, Киштулинец Техред С.Мигунова Корректор M. Коста

Заказ 8689/63 Tape 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретвний и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.