КОНДУКТОМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

КОНДУКТОМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ
ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к измерительной технике, а именно, к контактным кондуктометрам водных растворов.
Уровень техники
Известен кондуктометрический анализатор концентрации солей (авт. свид. № 1608548), содержащий генератор синусоидального напряжения трансформаторного типа, к первому выходу которого последовательно подключены формирователь прямоугольных импульсов, сдвинутых по фазе на 90°, параметрический стабилизатор, измерительный мост переменного тока с кондуктометрическим датчиком, усилитель и коммутатор, к выходу которого подключен накопительный конденсатор. Формирователь прямоугольных импульсов состоит из включенных параллельно двухполупериодного выпрямителя и интегратора, подключенных к компаратору. Ко второму выходу генератора последовательно подключены формирователь синфазных прямоугольных импульсов и одновибратор, управляющий коммутатором.
Недостатком анализатора является сложность конструкции и необходимость для обеспечения высокой точности измерения применения точного параметрического стабилизатора для питания измерительного моста.
Известен также электрохимический анализатор жидкости (авт. свид.  1308002), содержащий кондуктометрический датчик (измерительную ячейку), состоящий из электродной системы, усилителя и аналого-цифрового преобразователя двойного интегрирования, и канал введения температурной поправки, термочувствительный элемент которого через функциональный преобразователь соединен с входом опорного сигнала аналого-цифрового преобразователя двойного интегрирования..
Измерительная схема этого анализатора позволяет компенсировать изменение внешних факторов, но в данном виде неприменима для кондуктометрических измерений, гдб на электроды датчика необходиМПК G 01 N 27/02
ма подача внешнего, а для устранения эффекта поляризации, и переменного напряжения. Это приводит к усложнению конструкции и снинадежности работы прибора.
Сущность полезной модели
Задачей создания полезной модели является повышение надежности и упрощение конструкции кондуктометра при сохранении высокой точности измерений.
Поставленная задача достигается теи, кондуктометр для определения удельной электропроводности водных растворов, содержит кондуктометрический датчик, усилитель, аналого-цифровой преобразователь двойного интегрирования и по полезной модели он дополнительно снабжен генератором синусоидального напряжения, к которому подключено образцовое сопротивление, причем второй его вывод через двухполупериодный выпрямитель соединен с входом опорного сигнала аналого-цифрового преобразователя двойного интегрирования. Двухполупериодный выпрямитель осуществляет функцию преобразования переменного тока в постоянное напряжение.
Введение образцового сопротивления с двухполупериодным выпрямителем позволяет полностью компенсировать изменение амплитуды синусоидального напряжения при различных сопротивлениях датчика и тем самым отказаться от параметрического стабилизатора напряжения, а также использовать в качестве генератора синусоидального напряжения простейшую схему с минимальным числом элементов. Кроме этого подача на датчик непосредственно переменного напряжения от генератора позволяет отказаться от различных формирователей прямоугольных импульсов.
Исполнение узлов кондуктометра на базе микромощных регулируемых операционных усилителей и применив в качестве аналого-цифрового преобразователя микросхему К572ПВ5 с жидкокристаллическим индикатором позволяет существенно уменьшить массо-габаритные показатели кондуктометра, уменьшить потребляемую мощность и питать кондуктометр от гальванических элементов.
Тем самым решается задача упрощения конструкции и повышения надежности при сохранении высокой точности измерения.
Перечень Фигур На фиг. изображена блок-схема кондуктометра
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
Кондуктометр содержит последовательно соединенные генератор синусоидального напряжения 1, кондуктометрический датчик 2. усилитель 3. двухполупериодный выпрямитель 4, подключенный к измерительному входу аналого-цифрового преобра.зователя (АЦП) двойного интегрирования 5. Также к генератору 1 подключено образцовое сопротивление 6, выход которого через двухполупериодный выпрямитель 7 соединен с входом опорного напряжения  АЦП.
Кондуктометр работает следующим образом.
Переменное напряжение с генератора 1 подается на кондуктометрический датчик 2. При этом через него протекает переменный ток
I  иг X Y (1),
где иг - напряжение с генератора 1, Y - проводимость .
Этот ток усиливается усилителем 3 и выпрямляется двухполупериодным выпрямителем 4. На выходе выпрямителя напряжение, подаваемое на измерительный вход АЦП, равно
Ш  К X К1 X I  К X К1 X иг X Y (2),
где К - коэффициент усиления усилителя 3.
К1 - коэффициент преобразования выпрямителя. Через образцовое сопротивление 6 протекает ток
10  иг / RO (3),
где RO - величина образцового сопротивления. Uo  К2 X lo  К2 X Ur / Ro (4).
где К2 - коэффициент преобразования выпрямителя 7. Значение результата S преобразования АЦП двойного интегрирования 5 равно
К X К1 X КЗ X RO
S - КЗ X ии / Uo X Y (5).
Как видно из формулы (5), результат прямо пропорционален проводимооти и не зависит от величины переменного напряжения о генератора 1. что позволяет отказаться от его стабилизации.
Разработан опытный образец полезной модели.
Шь
- 4 Формула