УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТА МЕТОДОМ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к приборам для идентификации объекта методом измерения электрических параметров, например, сплавов металлов.
Известно устройство для идентификации объекта методом измерения электрических параметров сплавов металлов, включающее блок измерения, содержащий генератор тока, блок управления, блок питания, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и блок индикации, и зонд, взаимодействующий с электролитом и содержащий электроды - анад и катод, подключенные к блоку измерения (патент RU №2080591, G 01 N 27/26, 1997). При этом, выход генератора тока соединен со входом аналого-цифрового преобразователя. Роль первого электрода - анода выполняет объект идентификации, который подключен к выходу генератора тока, второй электрод - катод, взаимодействующий с электролитом, подключен к измерительному блоку, в частности к компаратору, и выполнен в виде водородного электрода из платиновой пластины. Кроме того, в качестве электролита использован раствор НСl.
Недостатки известного устройства являются следующие.
1.Невысокая точность идентификации объекта, так как идентификация производится только электрическими параметрами объекта.
2.Ограниченная область применения устройства из-за использования специального (искусственного) электролита НСl.
3.Высокая стоимость использования драгоценных металлов в контактах зонда.
Цель полезной модели заключается в следующем:
- повысить точность идентификации за счет использования информации о состоянии ионного поля, окружающего объект идентификации и поиска;
- расширить область применения устройства, за счет использования в качестве электролита естественной среды, например, воды, ила, торфа, песка, земли;
- снизить стоимость прибора за счет использования в качестве электродов зонда сплавов со стабилизированными ионными характеристиками, не содержащих драгоценных металлов.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для идентификации объекта методом измерения электрических параметров, включающем блок измерения, содержащий генератор тока, блок управления, блок питания, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации, и зонд, взаимодействующий с электролитом и содержащий электроды, анад и катод, подключенные к блоку измерения, при этом, один электрод выходной, при взаимодействии с объектом идентификации или поиска образует анод, который подключен к выходу генератора тока, второй электрод - входной, взаимодействующий с электролитом, являющийся катодом, подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, при этом, дополнительно введен третий электрод для контроля состояния ионного поля электролита, окружающего объект идентификации или поиска, который также подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя. Кроме того, электроды зонда выполнены из сплава со стабилизированными ионными характеристиками, а в качестве электролита использована естественная электропроводная среда, окружающая объект идентификации или поиска, например, вода, ил, торф, песок, земля. Кроме того, зонд выполнен в форме заостренного стержня с длиной, соответствующей глубине поиска.
Полезная модель представлена на чертеже.
Устройство для идентификации объекта методом измерения электрических параметров включает блок измерения 1 и зонд 2,
взаимодействующий с электролизом 3, в качестве которого использована естественная электропроводная среда, окружающая объект 4 идентификации: или поиска, например, вода, ил, торф, песок, земля. Блок измерения 1 содержит генератор тока (ГТ) 5, блок управления (БУ) 6, блок питания (БП) 7, аналого-цифровой преобразователь с усилителем (АЦП) 8 и блок индикации (БИ) 9. В зонде 2 размещены электроды: один электрод выходной 10, при взаимодействии с объектом идентификации 4 или поиска образует анод (А), который подключен к выходу генератора тока 5, второй электрод - входной 11, взаимодействующий с электролитом 3, являющийся катодом (К), подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя 8, и дополнительно введен третий электрод (С) 12 для контроля состояния ионного поля электролита 3, окружающего объект идентификации 4 или поиска, который также подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя 8. Кроме того, электроды зонда 2 выполнены из сплава со стабилизированными ионными характеристиками, не содержащие драгоценные металлы. Зонд 2 выполнен из диэлектрика в форме заостренного стержня, с необходимой длиной, соответствующей глубине поиска в грунте.
Устройство работает следующим образом.
В начале работы на блоке управления 6 вырабатывается сигнал пуска, который включает блок питания 7. Блок питания 7 обеспечивает все блоки устройства электропитанием и, кроме того, через блок управления 6 запускает генератор тока 5. В исходном состоянии генератор тока 5 формирует токовые импульсы с определенными значениями параметров - амплитуды длительности и периодичности. Исходное состояние устройства отражается блоком индикации 9. Далее в процессе работы импульсы с выхода генератора 5 поступают на электрод выходной 10 зонда 2. В результате поиска электрод 10 и объект 4, контактируя, образуют анод в поле, возникающим в естественной среде 3 (электролите), окружающей объект. Ионное поле среды взаимодействует с электродом 11, который соединен со входом АЦП 8 и является в этой ситуации катодом. Таким
образом, выход генератора тока 5, анод 10, 11, область ионного поля 3 между анодом 10 и катодом 11, катод 11 и вход АЦП 8 образуют электрическую измерительную цепь. Электрические процессы в этой цепи, зависящие в большей степени от электрических характеристик объекта 4 порождают на входе АЦП аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал, поступивший на первый вход АЦП 8 преобразуется в нем в цифровой код, который поступает на блок индикации 9 для аналитической обработки. Электрод 12 зонда 2 соединен с высокоимпедансным вторым входом АЦП 8 и, находясь в среде 3, окружающей объект 4, заряжается ее потенциалом, который характеризует состояние этой среды. Это значение потенциала, поступая на второй вход АЦП 8, далее также преобразуется в цифровой код, который подается на блок индикации 9, отражая воздействие объекта 4 на потенциал окружающей среды 3. Таким образом, обеспечивается возможность для аналитической обработки информации об электрических характеристиках объекта и его воздействии на окружающую среду, что позволяет точнее идентифицировать объект.
Преимущества предлагаемого устройства для идентификации объекта методом измерения электрических параметров сплавов металлов следующие.
1. Повышается точность идентификации за счет использования информации о состоянии ионного поля, окружающего объект идентификации и поиска.
2. Расширяется область применения устройства, за счет использования в качестве электролита естественной среды, например, воды, ила, торфа, песка, земли.
3. Снижается стоимость прибора за счет использования в качестве электродов зонда сплавов со стабилизированными ионными характеристиками, не содержащих драгоценных металлов.
4. Повышается эффективность работы устройства за счет того, что зонд выполнен из диэлектрика в форме заостренного стержня, с длиной, соответствующей глубине поиска в грунте.