SU1733989A1 - Способ определени солености морской воды и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  гидрологических и океанографических исследований. Измерени  солености производ т косвенным путем, посредством пр мых кондуктометрических измерений в одной рабочей и двух образцовых измерительных  чейках, попарно. Причем ваиьиру- емым фактором  вл етс  частота, котора  мен етс  в диапазоне 20-500 Гц. По результатам совокупных измерений определ ют значение солености. Устройство, реализующее способ определени  солености морской воды, автоматизирует измерительную процедуру путем коммутации  чеек в соответствии с заданным алгоритмом излучени . 2 с. п. ф-лы, 1 ил. С/1

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к измерению концентрации растворенных в воде солей, и может быть использовано дл  автоматизированных измерений солености морской воды in Situ в прибрежных или устьевых зонах в услови х сильного распреснени  морской воды и значительного непосто нства солевого состава, дл  измерени  солености морского льда, речной воды, а также в област х промышленности, где необходимо измерение малых значений концентраций растворенных солей,

Известен способ определени  концентрации ионным нитрированием, когда определ етс  сумма ионов растворенных солей и по результатам измерений оцениваетс  концентраци .

К недостаткам способа следует отнести невозможность его использовани  дл  определени  солености in Situ, что не позвол ет включить его в систему автоматизированного сбора информации. Способ отличаетс  большой трудоемкостью . Дл  реализации способа необходимы дорогосто щие реактивы (например, азотнокислое серебро).

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  солености морской воды, заключающийс  в том, что производ т измерени  в двух кондуктометрических измерительных  чейках с исследуемой и образцовой солевыми средами, определ ют сравнительную электропроводность исследуемой и образцовой сред кон- дуктометрическим способом и

ч со со чэ

00

ю

рассчитывают соленость по результатам измерений .

Недостаток способа заключаетс  в малой точности в области малых значений солености и/или непосто нства солевого состава.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  в области малых значений солености и/или в услови х непосто нства солевого состава.

На чертеже изображена блок-схема устройства , реализующего способ определени  солености морской воды.

Способ реализуют в следующей последовательности операций.

Измерени  производ т в трех двухэлек- тродных кондуктометрических измерительных  чейках (рабочей и двух образцовых), причем образцовые  чейки заполн ют растворами разной солености, Через электроды первой образцовой и рабочей измерительных  чеек пропускают разные токи. Измер ют частоту переменного тока FI в диапазоне частот 20-500 Гц, до тех пор, чтобы при частоте FI выполн лось равенст- зо падений напр жени  на электродах ра- оочзй и первой образцовой  чеек ().

Пропускают токи равной величины через электроды второй образцовой и рабочей измерительных  чеек. Измен ютчастоту переменного тока до значени  F2 в диапазоне частот 20-500 Гц, при котором выполн етс  равенство

U2 82

где 1Н - падение напр жени  на электродах первой образцовой  чейки;

U2 - то же, на электродах второй образцовой  чейки,

51-значениесолености раствора в первой образцовой  чейке;

52- то же, во второй образцовой  чейке. По известным значени м соленостей Si

и 82 и падений напр жени  Ui и IJ2 по формуле

0)

Sx si+MS2 Si)

Ьх 51 Ui-U2

(2)

вычисл ют искомое значение солености Sx. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности устройства, реализующего способ определени  солености,  вл етс  многоканальный кондуктометр, содержащий две кондуктометрические измерительные  чейки, одну рабочую и одну образцовую, перестраиваемый по частоте и амплитуде генератор переменного тока и измеритель.

Недостатком  вл етс  низка  точность, особенно в области малых значений солености .

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

На чертеже схематически изображено устройство дл  реализации способа.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока с перестраиваемой частотой и

0 амплитудой, входное устройство 2, коммутатор 3, вольтметр 4, кондуктометрический зонд 5, включающий первую образцовую  чейку 6, рабочую  чейку 7, вторую образцовую  чейку 8, электроды 9, горизонтальные

5 стенки 10, соединительные перемычки 11. Все три  чейки 6-8 вход т в единый конструктив кондуктометрического зонда. Рабоча   чейка 7 выполнена проточной и образована двум  образцовыми  чейками 6,

0  чейка 8 находитс  между ними. Две вертикальные стенки рабочей  чейки 7  вл ютс  общими стенками смежных образцовых  чеек 6 и 8. Эти стенки, а также две другие параллельные им стенки образцовых  чеек

5 выполнены из металла и  вл ютс  электродами . Горизонтальные стенки 10  чеек 6 и 8 выполнены из диэлектрика.

К двухпроводному входу входного устройства 2 подключен генератор 1, а три

0 двухпроводных, выхода входного устройства 2 подключены к соответствующим входам коммутатора 3. К четвертому и п тому двухпроводным входам коммутатора 3 подключены электроды образцовых измерительных

5  чеек 6, 8. Выход коммутатора 3 подключен к вольтметру 4.

Поскольку по одному электроду  чеек 6 и 8 образуют электродную пару рабочей измерительной  чейки 7, коммутаци  этой

0 электродной пары предусмотрена в коммутаторе 3.

Устройство работает следующим образом .

Переменный ток частотой F с ЕЫХОДЭ

5 генератора 1 подают на вход входного устройства 2, представл ющего собой, например , три гальванически разв занных Г-образных резистивных звена, в которых резистор, включенный параллельно выход0 ному сопротивлению генератора, выполнен переменным и служит дл  установки значени  тока. С выхода устройства 2 через коммутатор 3 подают переменный ток с частотой FI в диапазоне частот 20-500 Гц на

5 электроды, например, рабочей 7 и первой образцовой8 (заполненной раствором известной солености Si)  чеек. С помощью переменных резисторов устройства 2 устанавливают равные токи, протекающие по названным электродам так, чтобы при

частоте Fi выполн лось равенство падений напр жени  на электродах 9 рабочей 7 и первой образцовой 6 измерительных  чеек ().

С помощью коммутатора 3 выход уст- ройства 2 подключат к электродам 9 рабочей 7 и второй образцовой 8, заполненной раствором с соленостью S2,  чеек. Пропускают через названные электроды токи рав- ной величины. Измен ют частоту переменного тока генератора 1 до значени  F2 в диапазоне частот 20-500 Гц, при котором выполн етс  равенство (1).

По известным значени м солености Si и 82 и измеренным значени м напр жени  Ui и U2 по формуле (2) вычисл ют искомое значение солености Sx.

Claims (2)

1. Способ определени  солености мор- ской воды, заключающийс  в том, что производ т измерение в двух кондуктометрических измерительных  чейках с исследуемой и образцовой солевой средой, определ ют удельную электропро- водность исследуемой и образцовой сред и рассчитывают соленость по результатам измерений , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  в области малых значений солености и(или) в услови х непосто нства солевого состава, дополнительно провод т измерени  в третьей образцовой  чейке, заполненной раствором с соленостью, отличной от солености первой образцовой  чейки, дл  чего пропускают равные токи через электроды первой образцовой и рабочей измерительных  чеек, измен ют частоту переменного тока FI в диапазоне частот 20-500 Гц, до тех пор пока не установитс  равенство напр - жений на электродах рабочей и первой образцовой  чеек (), пропускают токи равной величины через электроды второй образцовой и рабочей измерительных  чеек , измер ют частоту переменного тока Fa в диапазоне частот 20-500 Гц до установлени  равенства

Ul Si U2 S2

где Ui - напр жение на электродах первой образцовой  чейки;

U2 - падение напр жени  на электродах второй образцовой  чейки;

Si - значение солености раствора в первой образцовой  чейке;

$2 - значение солености раствора во второй образцовой  чейке, по известным значени м солености Si и S2 по формуле вычисл ют искомые значени  солености

Ј-Ј.,Ui(S2-Si) Ьх Ь1 Ui-Uz

2. Устройство дл  определени  солености морской воды, содержащее две кондук- тометрические измерительные  чейки, рабочую и образцовую, перестраиваемые по частоте и амплитуде генератор переменного тока и измеритель напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, устройство снабжено дополнительной второй образцовой измерительной  чейкой, идентичной первой образцовой  чейке, причем все три  чейки выполнены цилиндрическими и объединены в один конструктив, в котором  чейки расположены сооснотаким образом, что рабоча   чейка выполнена проточной и находитс  между двум  образцовыми  чейками, причем стенки рабочей  чейки  вл ютс  общими со стенками смежных образцовых  чеек, эти стенки, а также две другие параллельные им стенки образцовых  чеек выполнены из металла и  вл ютс  электродами, а горизонтальные стенки образцовых  чеек выполнены из диэлектрического материала, в устройство введены также входное устройство и коммутатор, причем к двухпроводному входу входного устройства подключен генератор, а три двухпроводных выхода входного устройства подключены к трем соответствующим входам коммутатора, к четвертому и п тому двухпроводным входам коммутатора подключены электроды образцовых  чеек, а выход коммутатора подключен к измерителю.