ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ

Полезная модель относится к области санитарной гигиены и промышленной экологии и может быть использована для определения концентрации растворенных в воде солей.
Известен экспресс измеритель качества воды, содержащий датчик в виде двух электродов, каждый из которых одним участком обращен внутрь корпуса, а другим участком выходит наружу, при этом один из электродов выполнен кольцеобразным, а второй в виде сплошного цилиндра и размещен внутри первого с кольцевым зазором между ними, зазор заполнен диэлектрическим материалом (см. патент РФ №28400, МПК G01N 33/18).
Известно устройство для измерения качества воды, содержащее расположенные в корпусе генератор переменного сигнала с подключенным к нему датчиком в виде двух электродов, каждый из которых одним участком обращен внутрь корпуса, а другим участком выходит наружу, блок индикации, источник питания, термистор, соединенный с генератором, блоки памяти и сравнения измеряемых сигналов, включенные между генератором и блоком индикации, блок памяти имеет корректировку нуля, один из электродов выполнен кольцеобразным, а второй в виде сплошного, цилиндра и размещен внутри первого с кольцевым зазором между ними, зазор заполнен диэлектрическим материалом, генератор выполнен в виде автодинного устройства (Патент РФ №2231787, МПК G01N 33/18).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство для измерения качества воды, содержащее датчик в виде двух электродов, один из которых выполнен кольцеобразным, а второй в виде сплошного цилиндра и размещен внутри первого с кольцевым зазором между ними, зазор заполнен диэлектрическим материалом, каждый из электродов одним участком обращен внутрь корпуса, а другим участком выходит наружу для контакта с водным раствором с торцевой контактной площадкой (Патент РФ №2290629, МПК G01N 27/00).
Общими недостатками устройств являются недостаточные чувствительность и диапазон измеряемых концентраций, поскольку общая площадь контакта с исследуемой средой ограничена торцевой поверхностью датчика. При увеличении площади торцевой поверхности увеличиваются габариты устройства, а при сохранении площади торцевой поверхности увеличение размеров зазора приводит к уменьшению площади электродов, снижающему чувствительность датчика.
Задача настоящего решения является создание датчика с малыми поперечными размерами с большей площадью контакта с исследуемой средой для расширения динамического диапазона индикации и повышения чувствительности.
Поставленная задача достигается тем, что датчик для измерителя качества воды, включающий первый электрод в виде сплошного цилиндра, размещенный внутри второго полого цилиндрического электрода с зазором, вкладыш из диэлектрического материала, согласно решению, содержит дополнительный вкладыш и третий электрод, состоящий из двух полых цилиндров, первый из которых имеет наружный диаметр равный наружному диаметру второго электрода, установлен под ним и имеет электрический контакт со вторым цилиндром, размещенным внутри второго электрода, первый электрод имеет в нижней части уступ для размещения вкладыша, имеющего конусообразную форму, над которым размещен первый цилиндр третьего электрода, дополнительный вкладыш имеет Т-образную форму и размещен в зазоре между торцевыми поверхностями первого цилиндра третьего электрода и вторым электродом, а также в зазоре между боковыми поверхностями второго цилиндра третьего электрода, первого цилиндра и второго электрода, при этом длина электродов превышает их диаметр, а электроды расположены вертикально соосно друг с другом.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, на котором приведены совмещенные разрез и общий вид предлагаемого устройства где: 1 - первый электрод датчика, 2 - второй электрод датчика, 3 - первый цилиндр третьего электрода датчика, 4 - второй цилиндр третьего электрода датчика, 5, 6 - вкладыши из диэлектрического материала, 7 - корпус индикатора качества воды, 8 - уступ.
Датчик выполнен в виде трех цилиндрических электродов 1, 2, 3 разных диаметров и длин. Первый электрод 1 представляет собой сплошной протяженный цилиндр из проводящего материала, например из латуни, покрытый защитным материалом методом анодирования. В нижней части электрод 1 имеет уступ 8 и выступающую за пределы других электродов часть, расположенную под уступом. Второй электрод 2 представляет собой полый цилиндр из анодированного проводящего материала и имеет в верхней части наружную резьбу для соединения с корпусом индикатора. Третий электрод 3 состоит из двух полых цилиндров из проводящего материала, один из которых имеет наружный диаметр равный наружному диаметру второго электрода и имеет защитное проводящее покрытие. Второй полый цилиндр третьего электрода 4 имеет диаметр меньше диаметра второго электрода 2, но больше диаметра первого электрода 1.
Датчик имеет вкладыши 5, 6 из диэлектрического материала, предназначенные для обеспечения изоляции между электродами и центрирования конструкции. На первый электрод 1 надевается диэлектрический вкладыш 5, имеющий конусообразную форму, до упора с уступом. Далее на диэлектрическом вкладыше 5 размещается первый цилиндр 3
третьего электрода, после чего устанавливается второй цилиндр 4 третьего электрода до упора с диэлектрическим вкладышем 5. При этом на нижнем конце второй цилиндр 4 электрода имеет ряд лепестков для электрического контакта с первым цилиндром электрода 3. На первый цилиндр электрода 3 устанавливается вкладыш 6, имеющий Т-образную форму и размещается электрод 2 до упора с вкладышем 6. Вкладыш размещается в зазоре между торцевыми поверхностями первого цилиндра 3 третьего электрода и вторым электродом 2, а также в зазоре между боковыми поверхностями второго цилиндра 4 третьего электрода. Верхняя часть всех электродов служит для электрического контакта с элементами схемы индикатора. Датчик соединяется с корпусом 7 с помощью резьбового соединения втором электроде 2. Длина электродов не менее чем в 3 раза превышает их диаметр. Электроды снабжены защитным колпачком (на чертеже не показан).
Датчик используется в составе измерителя качества воды. Датчик полностью погружается в воду, при этом с исследуемым раствором контактируют наружные боковые поверхности выступающей части первого электрода 1, второго электрода 2 и первого цилиндра 3 третьего электрода.
Перед началом работы необходимо снять защитный колпачок с датчика, а по окончании работы протереть датчик салфеткой и надеть на него защитный колпачок.
Данная конструкция обеспечивает большую по сравнению с прототипом площадь контакта с водным раствором без увеличения поперечных размеров датчика, что приводит к увеличению сигнала, снимаемого с датчика, и соответственно расширению динамического диапазона индикации и повышению чувствительности.