УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ С РАСШИРЕННЫМ ДИНАМИЧЕСКИМ ДИАПАЗОНОМ

Полезная модель относится к области исследования или анализа материалов с помощью электрических средств, а именно, к измерению удельной проводимости водных растворов и может быть использована, например, для определения оптимальной электропроводности при различных концентрациях и температурах щелочного электролита, для выбора и оптимизации режимов работы электролизно-водного генератора.
Известно устройство для измерения удельной электропроводности водных растворов с расширенным динамическим диапазоном (RU 165612, МПК G01N-27/02, 27.10.2016), которое состоит из измерительных электродов, генератора импульсов, счетчика Джонсона, усилителя выходного тока и регистрирующее устройство.
К недостаткам такой схемы следует отнести то, что она не учитывает и не регулирует температуру водного раствора, которая влияет на удельное сопротивление измеряемого водного раствора, тем самым искажая результаты измерения.
Полезная модель решает задачу расширения функциональных возможностей устройства за счет возможности регулировки температуры водного раствора путем использования термостата в устройстве.
Для получения необходимого технического результата в устройстве для измерения удельной электропроводности водных растворов с расширенным динамическим диапазоном, которое состоит из генератора импульсов, счетчика Джонсона, усилителя выходного тока, регистрирующего устройства и измерительных электродов, предлагается измерительные электроды поместить в оснащенный блоком управления термостат, содержащий калориметр, два теплообменника, элемент Пельтье, термометр, датчик температуры, блок управления, регулятор температуры и вентилятор.
На прилагаемых к описанию устройства графических изображениях показано:
Фиг. 1 - схема предлагаемого устройства для измерения удельной электропроводности водных растворов с расширенным динамическим диапазоном;
Фиг. 2 - зависимость напряжения на измерительных электродах от температуры щелочного электролита;
Фиг. 3 - зависимость напряжения на измерительных электродах от концетрации щелочного электролита.
На графических изображениях приняты следующие обозначения:
1 - генератор импульсов; 2 - счетчик Джонса; 3 - усилитель выходного тока; 4 - электроды измерительные; 5 - регистрирующее устройство; 6 - калориметр; 7 - датчик температуры; 8 - теплообменник верхний; 9 - элемент Пельтье; 10 - теплообменник нижний; 11 - вентилятор; 12 - термометр; 13 - регулятор температуры; 14 - блок управления; 15 - блок питания.
Описание работы устройства.
Задающий генератор 1 импульсов вырабатывает короткие импульсы с частотой следования около 3 кГц и передает их на счетчик 2 Джонсона, который делит частоту на 6 и формирует на разных выходах одинаковые, но сдвинутые по фазе импульсы. Далее усилитель 3 выходного тока усиливает импульсы с одного выхода счетчика 2 Джонсона, а импульсы с другого выхода еще и инвертирует. На выходе усилителя 3 выходного тока получается последовательность разнополярных импульсов. Далее импульсы подаются на измерительные электроды 4. После подачи импульса на измерительные электроды 4 производится снятие данных с регистрирующего устройства 5.
В калориметр 6 добавляется водный раствор, в который погружаются измерительные электроды 4, механически связанные с термометром 12 так, чтобы его накопительная колба термометра 12 находилась на одном уровне с измерительными электродами 4. Регулятором 13 температуры выставляется заданная температура. Датчик 7 температуры, который располагается между калориметром 6 и теплообменником 8 верхним, подает сигнал на блок 14 управления, который подключен к блоку 15 питания. Далее блок 14 управления подает сигнал либо на элемент 9 Пельтье с целью повышения температуры в калориметре 6 через теплообменник 8 верхний либо включает вентилятор 11 для отвода лишнего тепла от теплообменника 10 нижнего. При стабилизации показаний термометра 12 снимаются показания с регистрирующего устройства 5.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет регулировать температуру водного раствора, что дает возможность по сравнению с ближайшим аналогом осуществлять более точные измерения удельной электропроводности водных растворов. Применение данного устройства позволяет выбрать и оптимизировать режимы работы электролизного водного генератора, что увеличивает его эффективность и продлевает его срок службы.