Кондуктометр

Союз Севетскнх

Сециалистнчеснм х т еслублмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

<п864091 (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 769419 (22) Заявлено 231179 (21) 2842280/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150981. Бюллетень Н9 34

Дата опубликования описания 150981 (511М. Кл.з

G 01 N 27/02

Госухарственнмй комитет

ССС P

ho RcJIsM H306PcTcHHA я открытн Й (53) УДК 543. 257 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.М. Кучеренко, В.Я. Решетник, А.П. Сырс йд и В.П. Задко

t !

1 -

Запорожский филиал Всесоюзного научно-ис ледовательссКс го и конструкторского института ЦветметаЬтдцдтика . (71) Заявитель (54) КОНДУКТОМЕТР

I °

Изобретение относится к контролю технологических параметров и может быть использовано для автоматического контроля содержания компонента в растворах или суспензиях, например для автоматического измерения концентраций электролитов в растворах и пульпах гидрометаллургических производств, 10

По основному авт.св. 9 7 69419 известен кондуктометр, содержащий автогенератор на транзисторе с дополнительной цепью положительной обратной связи, индуктивный датчик, включенный в контур автогенератора, ампли-15 тудный детектор, резистор нагрузки детектора. источник опорного напряжения, эмиттерный повторитель, вход которого подключен к источнику опорного напряжения, выход — к резистору 20 нагрузки детектора, измерительный йрибор, включенный в коллекторную цепь эмиттерного повторителя jl ), Однако начальный участок зависимости выходного сигнала от проводимости этого кондуктометра нелинейный из-за нелинейности входной характеристики транзистора эмиттерного повторителя на начальном ее участке, что снижает точность измерения. Кро- ЗО ме того, при измерении концентрации растворов в широких пределах, когда удельная электропроводность зависит от концентрации нелинейно, погрешность измерения очень большая, для компенсации ее требуется дополнительное устройство динеаризации.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет повышения линейности и повышение уровня выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в кондуктометр, содержащий автогенератор на транзисторе с дополнительной цепью положительной обратной связи, индуктивный датчик, включенный в контур автогенератора, амплитудный детектор, резистор нагрузки детектора, источник опорного напряжения, эмиттерный повторительт измерительный прибор, включенный в коллекторную цепь эмиттерного повторителя, введен дифференциальный усилитель, один вход которого подключен к источнику опорного напряжения, второй вход — к резистору нагрузки детектора, а выход — ко входу эмиттерного повторителя.

Кроме того, в кондуктометр введена цепочка, состоящая из двух рези864091

Формула изобретения сторов и стабилитрона, причем первый резистор включен между резистором нагрузки детектора и выходом эмиттерного повторителя, а второй резистор последовательно со стабилитроном включен между выходом эмиттерного пов- 5 ,торителя и шиной питания.

Ьолее высокая точность измерения достигается эа счет повышения линейности при измерении на начальном участке шкалы и воэможности получения линейной зависимости выходного сигнала от концентрации при измерении концентрации в широком диапазоне. Линейность начального участка шкалы повышается благодаря более точной стабилизации напряжения на резисторе нагрузки детектора эа счет дифференциального усилителя.

Дополнительно введенные цепочки шунтируют резистор нагрузки детектора при включении стабилитрона, Щ увеличивая при этом выходной ток.

Соответс .вующим выбором резисторов и стабилитронов можно осуществить кусочно-линейную аппроксимацию статической характеристики кондуктометра

B соответствии с характе1 истикой электропроводности контролируемого раствора в зависимости от его концентрации, В предлагаемом кондуктометре выход эмиттерного повторителя подключен к части резистора нагрузки детектора, а так как напряжение стабилизируется на всем резисторе, то для этого необходим большой ток, т.е. повышается уровень выходного сигнала, что позволяет получить на выходе унифицированный сигнал 0-5 мА.

На чертеже представлена принци .иальная схема предлагаемого кондуктометра. 40

Кондуктометр состоит из одноконтурного автогенератора, в который входит транзистор 1, резистор 2, конденсаторы 3, 4 и 5 и индуктивный датчик 6, включенный в качестве элемента резонансного контура, амплитудного детектора на диоде 7, конденсаторе 8 и резисторе 9, являющемся нагрузкой детектора эмиттерного повторителя на транзисторе 10.

В коллекторную цепь эмиттерного повторителя включен измерительный прибор 11 и цепь термокомпенсации, состоящая из терморезистора 12 и

55 резистора 13. Делитель напряжения состоит иэ резисторов 14, 15 и 16, служащих для подачи напряжения смещения на базу транзистора автогенератора и опорного напряжения на вход дифференциального усилителя 17. 40

Напряжение питания от стабилизированного источника питания подается на клеммы 18 и 19, резистор нагрузки детектора 20, цепочку из реэистороь

2l и 22 и стабилитрона 23. 65

Кондуктометр работает следующим образом.

При изменении проводимости контролируемой среды изменяется импеданс датчика 6. Это вызывает изменение эквивалентного сопротивления контура и изменение тока через диод

7. Так как напряжение на резисторе 9 стабилизировано с помощью дифференциального усилителя 17 и транзистора 10, изменение тока диода компенсируется таким же изменением тока эмиттера и тока коллектора транзистора

10, Таким образом, при изменении электропроводности контролируемой среды изменяется коллекторный ток транзистора и ток через измерительный прибор 11, а с помощью резисторов 12 и 13 осуществляется температурная компенсация электропроводности контролируемого раствора.

При подключении эмиттера транзистора

10 к части резистора нагрузки детектора для стабилизации напряжения на резисторах 9 и 20 нагрузки детектора через резистор 20 проходит ток транзистора 10 (ныходной сигнал) больший н

k раз (1) р где R — сопротивление резистора 9; (Н1- сопротинлечие резистора 20, В устройстве стабилитрон 23 включается тогда, когда падение напряжения на резисторах 20 и 21 за счет тока транзистора 10 станет большим напряжения включения стабилитрона.

При этом цепочка из резисторов 21 и

22 и стабилитрон .шунтируют резистор

20, Как видно из формулы (1) коэффициент передачи при этом увеличивается, т,е. можно осуществить кусочно.линейную аппроксимацию коэффициента передачи всего устройства в соответствии с требуемой характеристикой.

Предлагаемый кондуктометр расширяет область применения кондуктометрических приборов на растворы и пульпы с содержанием щелочи до 120 кг/М .

1. Кондуктометр по авт.св. 9769419, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что, i с целью повышения точности измерения в кондуктометр введен дифференциальный усилитель, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, второй вход соединен со входом эмиттерного повторителя.

2 ° Кондуктометр по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что в него введена цепочка, состоящая из двух резисторов и стабилитрона, причем первый резистор соединен с одной сторо. ны с резистором нагрузки детектора, 864091

Составитель М, Кривенко

Редактор M. Келемеш Техред Т. МатоЧка Корректор С. Шекмаф, Заказ 777 О/62 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 с другой — c выходом эмиттерного повторителя, последовательно соединенные стабилитрон и второй резистор соединены с одной стороны с выходом эмиттерного повторителя, с другой - .с шиной питания.

3. Кондуктометр по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что выход эмиттерного повторителя соединен с частью резистора нагрузки детектора.

Источни.<и информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 769419, 29.03.79.