SU1095099A1 - Device for measuring electric conductivity - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЖРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЮДИМОСТИ, содержащее датчик электрической проводимости , содержащий два тороидальных магнитопровода, на одном из которых намотана обмотка возбуждени , на 1Й. другом - измерительна  и втора  обмотки компенсации, генератор синусоидального напр жени , вторичный измерительный прибор, обмотка возбуждени  подключена к генератору синусоидального напр жени , измерительна  обмотка подключена к вторичному измерительному прибору, отличающ е ее   тем, что, с целью повьшени  точности, в него введены дополнительный тороидальный магнитопровод с дополнительной обмоткой и первой обмоткой компенсации и усилитель переменного напр жени , причем дополнительна  обмотка подсоединена к входу усилител  переменного напр жени , перва  и втора  обмотки компенсации соединены последовательно и подключены к выходу усилител  переменного напр жени .A DEVICE FOR ELIMINATING ELECTRIC CONDUCTIVITY, comprising an electrical conductivity sensor, comprising two toroidal magnetic conductors, one of which has an excitation winding, on the 1st. the other is the measuring and second compensation winding, a sinusoidal voltage generator, a secondary measuring instrument, the excitation winding is connected to a sinusoidal voltage generator, the measuring winding is connected to a secondary measuring instrument, in order to increase the accuracy, an additional a toroidal magnetic circuit with an additional winding and a first compensation winding and an AC voltage amplifier, with an additional winding connected to the input of the amplifier AC line voltage, the first and second compensation winding connected in series and an amplifier connected to the output alternating voltage.

Description

СО СПSO JV

оabout

соwith

соwith

Устройство относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  электрической проводимости электролитов.The device relates to a measurement technique and is intended to measure the electrical conductivity of electrolytes.

Известно устройство дл  измерени  электрической проводимости, включающие датчик электрической проводимости , состо щий из двух .тороидальных магнитопроводов, на каждом из которых намотано по обмотке: одна  вл етс  обмоткой возбуждени , друга  - из мерительной, генератор синусоидального напр жени , вторичный измерительный прибор. Обмотка возбуждени  подключена к генератору синусоидального напр жени , измерительна  обмотка соединена со вторичньм измерительным прибором. Датчик имеет сквозное отверстие и конструктивно выполнен таким образом, что электролит, в которьш он помещен, охватывает оба магнитопровода j. Недостатком известного устройства  вл етс  по вление в измерительной обмотке паразитного сигнала от генератора за счет электромагнитной св зи между обмотками и емкостной св зи через диэлектрик корпуса датчика,что вносит погрешность в результаты измерений . Известно также устройство дл  измерени  электрической проводимости, которое содержит датчик проводимости, состо щий из двух тороидальных магни топроводов, на одном из которых намотана обмотка возбуждени , на другом измерительна  обмотка, генератор синусоидального напр жени , подключенный к обмотке возбуждени , и измерительный прибор, подключенный к измер тельной обмотке, и цепь компенсации , состо щую из двух обмоток, намотанных по одной.на каждом магнитопроводе и соединенных между собой через переменное сопротивление 21. При настройке устройства изме- нением переменного сопротивлени  добиваютс  нулевого вторичного измерительного прибора, т.е. добиваютс  того, чтобы св зь через цепь компенсации быпа равна по амплитуде и противоположна по фазе паразитной св зи Однако компенсаци  паразитного сигна ла в таком устройстве будет эффектив ной лишь в услови х, при которых проводилась настройка устройства. При измерении же температуры, давлени , при изменении параметров (например , вследствие старени ) величиныA device for measuring electrical conductivity is known, comprising an electrical conductivity sensor consisting of two. Toroidal magnetic conductors, each of which is wound around a winding: one is an excitation winding, the other is from a measuring wind, a sinusoidal voltage generator, a secondary measuring device. The field winding is connected to a sinusoidal voltage generator, the measurement winding is connected to a secondary measuring device. The sensor has a through hole and is structurally designed so that the electrolyte in which it is placed, covers both magnetic j. A disadvantage of the known device is the appearance in the measuring winding of the parasitic signal from the generator due to the electromagnetic coupling between the windings and the capacitive coupling through the dielectric of the sensor body, which introduces an error in the measurement results. It is also known a device for measuring electrical conductivity, which contains a conductivity sensor consisting of two toroidal magnesium wires, one of which has an excitation winding, another measuring winding, a sinusoidal voltage generator connected to the excitation winding, and a measuring instrument connected to measuring winding, and a compensation circuit consisting of two windings, wound one at a time. on each magnetic core and interconnected through a variable resistance 21. With By changing the resistance, a zero secondary meter is obtained, i.e. achieve that the connection through the compensation circuit is equal in amplitude and opposite in phase to the parasitic connection. However, the compensation of the parasitic signal in such a device will be effective only under the conditions at which the device was tuned. When measuring temperature, pressure, with changing parameters (for example, due to aging)

паразитных св зей будут мен тьс , цепь, компенсации становитс  неэффективной , в результат измерений вноситс  погрешность.parasitic connections will change, the circuit will become ineffective, the error will be added to the measurement result.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.The aim of the invention is to improve the accuracy.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  электрической проводимости, содержащее датчик электрической проводимости, содержащий два тороидальных . магнитопровода , на одном из которых намотана обмотка возбуждени , на другом измерительна  обмотка и втора  обмотка компенсации, генератор синусоидального напр жени , вторичный измерительный прибор, обмотка возбуждени  подключена к генератору синусоидального напр жени , измерительна  обмотка - к зторичному измерителъ1 ому прибору, введены дополнительный тороидальный магнитопровод с дополнительной обмоткой и первой обмоткой компенсации и усилитель переменного напр жени , причем дополнительна  обмотка подсоединена к входу усилител  переменного напр жени , перва  и втора  обмотка компенсации соединены последовательно и подключены к выходу усилител  переменного напр жени . На чертеже приведена схема устройства дл  измерени  электрической проводимости . Устройство состоит из датчика, включающего в себ  три тороидальных магнитопровода 1 - 3, на которых намотаны обмотки 4 возбуждени , две обмотки 5 и 6 компенсации, измерительна  обмотка 7, дополнительна  обмотка 8, генератора 9 синусоидального напр жени , вторичного измерительного прибора 10, усилител  11, переменного напр жени ,причем обмотка 4 возбуждени  намотана на магнитопроводе 1 и подключена к генератору 9, измерительна  обмотка намотана на магнитопроводе 2 и подключена к вторичному измерителыЯ)му прибору 10, дополнительна  обмотка 8 намотана на магнитопроводе 3 и подключена к входу усилител  It, перва  обмотка 5 компенсации намотана на магнитопроводе 3, втора  обмотка 6 компенсации намотана на магнитопроводе 2, обмотки 5 и 6 компенсации соединены последовательно и подключены к выходу усилител  11. Устройство дл  измерени  электрической проводимости работает следующим образом. С генератора 9 синусоидальное нап р жение подаетс  на обмотку 4 возбуж дени , при этом наводитс  ЭДС в виде электролита, пропорциональна  напр жению с генератора 9. Ток, протекающий в витке, электролита, определ етс его электрической ттроводимостью. Ток в витке электролита наводит в измерительной обмотке ЭДС, пропорцио нальную проводимости электролита. Этот сигнал измер етс  вторичньм измерительным прибором 10. Однако кром полезного сигнала в измерительной обмотке 7 наводитс  паразитный сигнал , который вносит погрешность в результаты измерени . Дополнительна  обмотка 8 полностью идентична измерительной обмотке 7, а первична  обмотка 5 компенсации полностью иден (тична вторичной обмотке 6 компенсации , расположение магнитопровода 3 аналогично расположению магнитопрово да 2. При этом в дополнительной обмо ке 8 наводитс  паразитный сигнал, равный паразитному сигналу в измерительной обмотке 7. Усилитель 11 переменного тока имеет коэффициент больщого усилени  и охвачен глубокой отрицательной обратной св зью через обмотку 5 и дополнительную обмотку 8. Такое включение обеспечивает компенсацию паразитного сигнала в дополнительной обмотке 8 за счет тока, протекающего в первой обмотке 5 компенсации . Учитыва  идентичность магнитопроводов 2 и 3, обмоток 7 и 8 и обмоток 6 и 5, а также то, что обмотки 5 и 6 компенсации включены последовательно и по ним протекает один и тот же ток, можно считать, что паразитньй сигнал в измерительной обмотке 7 будет полностью скомпенсирован за счет протекани  тока по второй обмотке 6 компенсации. Таким образом, предлагаемое техническое рещение имеет более высокую точность измерени  по сравнению с базовым объектом.This goal is achieved in that a device for measuring electrical conductivity, comprising an electrical conductivity sensor, comprising two toroids. magnetic circuit, one of which has an excitation winding, another measuring winding and a second compensation winding, a sinusoidal voltage generator, a secondary measuring device, an excitation winding connected to a sinusoidal voltage generator, a measuring winding - an additional toroidal measuring winding is inserted into the secondary measuring device, with an additional winding and a first compensation winding and an AC voltage amplifier, with an additional winding connected to the input of the amp tel alternating voltage, the first and second compensation winding connected in series and an amplifier connected to the output alternating voltage. The drawing shows a diagram of a device for measuring electrical conductivity. The device consists of a sensor including three toroidal magnetic conductors 1 - 3, on which the excitation windings 4, two compensation windings 5 and 6, measuring winding 7, additional winding 8, sinusoidal voltage generator 9, secondary measuring device 10, amplifier 11 are wound. alternating voltage, with the excitation winding 4 wound on the magnetic core 1 and connected to the generator 9, the measuring winding wound on the magnetic core 2 and connected to the secondary metering device 10, the additional winding 8 to us on the magnetic core 3 and connected to the input of the amplifier It, the first compensation winding 5 is wound on the magnetic core 3, the second compensation winding 6 is wound on the magnetic core 2, the compensation windings 5 and 6 are connected in series and connected to the output of the amplifier 11. The device for measuring electrical conductivity works as follows in a way. From generator 9, a sinusoidal voltage is applied to the winding 4 of the excitation, and an electromotive voltage in the form of an electrolyte is induced, proportional to the voltage from the generator 9. The current flowing in the coil of the electrolyte is determined by its electrical conductivity. The current in the electrolyte coil induces an emf in the measuring winding proportional to the conductivity of the electrolyte. This signal is measured by the secondary measuring device 10. However, the edge of the useful signal in the measuring winding 7 is induced by a parasitic signal, which introduces an error in the measurement results. The additional winding 8 is completely identical to the measuring winding 7, and the primary compensation winding 5 is completely identical (equivalent to the secondary winding 6 of compensation, the arrangement of the magnetic circuit 3 is similar to the location of the magnetic circuit 2. At the same time, an additional signal equal to the parasitic signal in the measuring winding 7 is induced in the additional winding 8 The AC amplifier 11 has a large gain factor and is covered by a deep negative feedback through the winding 5 and the additional winding 8. This inclusion ensures that The compensation of the parasitic signal in the additional winding 8 due to the current flowing in the first compensation winding 5. Considering the identity of the magnetic cores 2 and 3, windings 7 and 8 and windings 6 and 5, and also that the compensation windings 5 and 6 are connected in series and over them the same current flows, it can be assumed that the spurious signal in the measuring winding 7 will be fully compensated by the flow of current through the second compensation winding 6. Thus, the proposed technical solution has a higher measurement accuracy compared to the base object.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ, содержащее датчик электрической проводимости, содержащий два тороидальных магнитопровода, на одном из которых намотана обмотка возбуждения, на другом - измерительная и вторая обмотки компенсации, генератор синусоидального напряжения, вторичный измерительный прибор, обмотка возбуждения подключена к генератору синусоидального напряжения, измерительная обмотка подключена к вторичному измерительному прибору, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительный тороидальный магнитопровод с дополнительной обмоткой и первой обмоткой компенсации и усилитель переменного напряжения, причем дополнительная обмотка подсоединена к входу усилителя переменного напряжения, пер- § вая и вторая обмотки компенсации сое- I динены последовательно и подключены К к выходу усилителя переменного напря- If жения. рDEVICE FOR MEASURING ELECTRICAL CONDUCTIVITY, containing an electric conductivity sensor, containing two toroidal magnetic cores, one of which has an excitation winding, the other has a compensation and second compensation windings, a sinusoidal voltage generator, a secondary measuring device, and an excitation winding connected to a sinusoidal voltage generator, measuring the winding is connected to a secondary measuring device, which is connected with the fact that, in order to increase accuracy, additional ADDITIONAL toroidal magnetic core with an additional winding and the first winding and the compensation power AC voltage, the additional winding is connected to the amplifier input AC voltage per- §-hand winding and the second compensation soe- I dineny sequentially and connected to the amplifier output to AC If zheniya The stresses. R