Спосіб безконтактного вимірювання електричної провідності електролітів за допомогою первинного вимірювального перетворювача
Номер патенту: 60954
Опубліковано: 15.03.2006
Автори: Хандецький Володимир Сергійович, Новак Петро Якович, Шембель Олена Мойсеївна, Редько Володимир Іванович
Формула / Реферат
Устройство для защиты бытовых газовых и электрических плит от загрязнения содержит гибкую пластину из термостойкого материала с выполненной на её поверхности перфорацией для введения технологических элементов плиты, и отличается тем, что в него введена, по меньшей мере еще одна пластина из термостойкого материала, причем размер пластин выбирают из условия, что площадь поверхности отдельных пластин меньше площади поверхности стола плиты, а суммарная площадь пластин превышает площадь поверхности стола. Пластины изготавливают из алюминиевой фольги или других гибких, нетоксичных и термостойких материалов с высокой отражающей способностью. Для расширения потребительского ассортимента и удобства в использовании пластины могут выполняться с перфорацией в виде насечек и отверстий. После приготовления пищи загрязнённые пластины удаляют. Поверхность стола плиты остаётся совершенно чистой. В результате осуществления заявленного устройства повышается удобство, комфортность и улучшаются санитарно-гигиенические условия приготовления пищи на бытовых плитах. Кроме того, значительно упрощается уход и обслуживание плиты. Благодаря свойствам пластин из фольги отражать тепловые лучи, значительно повышается КПД плиты, сокращается время приготовления пищи и экономится газ и электроэнергия. Кроме того, пластины могут использоваться как носители рекламной информации, которая наносится путём выдавливания, наклеивания, нанесения нетоксичными красителями.
Текст
1. Спосіб безконтактного вимірювання електричної провідності електролітів, що включає розміщення електроліту в пробовідбірнику, збудження змінного магнітного поля з використанням вихорострумового датчика, підключення до датчика конденсатора змінної ємності, настроювання контуру, що утворився, в резонанс з частотою генератора гармонійних коливань, фіксацію власних параметрів датчика на резонансній частоті, розташування пробовідбірника з електролітом на робочому торці датчика, визначення внесеного активного опору вихорострумового датчика відносно його власного індуктивного опору, який відрізняється тим, що використовують три вихорострумових датчики та здійснюють вимірювання частотної характеристики власної добротності датчика, фіксують відповідну максимуму цієї добротності першу робочу частоту, на якій здійснюють вимірювання відносного внесеного активного опору датчика із зразком електроліту, збільшують діаметр датчика в q разів, при 2 цьому в q разів зменшують першу робочу частоту, фіксують таким чином нульову робочу частоту, на якій здійснюють вимір відносного активного опору датчика із зразком електроліту, зменшують діаметр датчика відносно початкового в q разів, при 2 цьому в q разів збільшують першу робочу частоту, фіксують таким чином другу робочу частоту, на 2 (19) 1 3 60954 4 вибирають відповідними максимальній чутливості електроліту витком кожного датчика первинного вимірювань, при цьому власна резонансна частота вимірювального перетворювача і поверхнею вихорострумового датчика, що визначається знаелектроліту в пробовідбірнику задають ченнями його індуктивності та паразитної пропорційною радіусу датчика. міжвиткової ємності, повинна не менше, ніж на 11. Спосіб за одним з пп. 1-10, який відрізняється порядок перевищувати значення другої робочої тим, що при розрахунках величини питомої електчастоти. ричної провідності електроліту на першій робочій 8. Спосіб за одним з пп. 1-7, який відрізняється частоті враховують коефіцієнти взаємоіндукції між тим, що кожну трійку вихорострумових датчиків з усіма парними комбінаціями витків відповідного однаковими числами витків, що працюють на нувихорострумового датчика. льовій, першій і другій робочих частотах, об'єдну12. Спосіб за одним з пп. 1 або 5, або 8, або 10, ють відносно загальної осі в єдину конструкцію який відрізняється тим, що пробовідбірник вигопервинного вимірювального перетворювача, а товляють з діелектричного матеріалу, тангенс кута . -3 пробовідбірник з електролітом розташовують на діелектричних втрат якого не вище 1 10 . робочому торці перетворювача, при цьому вісь 13. Спосіб за одним з пп. 1 або, 2, або 7, або 10, симетрії пробовідбірника повинна співпадати з або 11, який відрізняється тим, що мінімальні разагальною віссю первинного перетворювача. діальні розміри зразка електроліту у пробовідбір9. Спосіб за одним з пп. 1-8, який відрізняється нику повинні не менше, ніж у два рази перевищутим, що діаметр проводу намотки і крок намотки вати максимальний діаметр вихорострумового зберігають постійними для кожної трійки датчиків датчика з трійки датчиків первинного вимірювальрізних діаметрів, але з однаковими числами витків. ного перетворювача. 10. Спосіб за одним з пп. 1-9, який відрізняється тим, що відстань між найближчим до поверхні Винахід відноситься до електротехнічної промисловості, зокрема до галузі вимірювання електричних властивостей електролітів і стосується способу та первинного вимірювального перетворювача для вимірювання їх електричної провідності. Електрична провідність електролітів в більшості випадків традиційно вимірюється на змінному струмі з використанням контактних засобів. При цьому на вірогідність одержаних результатів значно впливають контактні явища. До недоліків способу вимірювання провідності електроліту з використанням контактних електродів і змінного струму слід віднести наступне. В залежності від властивостей розчину і механізму іонної провідності змінюється ширина і положення діапазону частот змінного струму, в межах якого провідність не залежить від частоти. Суворо кажучи, для кожного випадку необхідно визначити цей діапазон частот і допустиму величину напруги змінного струму, яка прикладається до електродів. Проте це не є достатньою умовою, що гарантує достатню вірогідність вимірів. Наступною важливою умовою є постійність провідності, що визначають на протязі часу вимірювань, іноді досить довгого. Це буде означати, що на електродах в даному діапазоні частот і при данійнапрузі не відбуваються реакції, що змінюють стан системи. Уникнути похибок, що властиві контактним засобам вимірювання електричних властивостей електролітів можна, використовуючи безконтактні вихорострумові методи вимірювання. Відомі пристрої для вимірювання електричної провідності рідинних електролітів вихорострумовим методом. В [патенті US 2542057, Relis, "Method and apparatus for measuring the conductuvity of an electrolyte", Feb. 20, 1951], провідність рідини визначається шляхом занурювання в неї ізольованих первинної та вторинної котушок індуктивності тороїдальної форми. Первинна котушка збуджується на змінному струмі, поле цієї котушки наводить в електроліті вихоровий струм. Поле вихорового струму фіксується вторинною котушкою. Величина вихорового струму залежить від питомої електричної провідності рідинного електроліта. Використовується тонкий мідний екран, що розміщується понад котушками. Для зменшення рівня напруги, не пов'язаної з сигналом, використовується зовнішня схема компенсації. В патенті US 3806798, Gross, "Electrodless conductivity measuring system", Apr. 23. 1974 для вимірювання провідності рідини також використовуються збуджуюча та вимірювальна котушки індуктивності. Компенсація завад та збільшення чутливості вимірювань у цьому патенті досягається за рахунок взаємного розташування котушок, екранування, введення додаткової обмотки. В [патенті US 4220920, Gross, "Electrodless conductuvity measuring system", Sept. 2. 1980], збуджуюча та вимірювальна котушки, що занурені в рідину, електрична провідність якої вимірюється по напрузі, наведеної вихоровим струмом в рідині на вимірювальній котушці, певним чином орієнтовані одна відносно другої. Підвищення метрологічних характеристик в цьому патенті досягається за рахунок особливої форми екранів котушок, розташування обмоток та схеми обробки сигналу. Перевагами цих патентів є безконтактність вимірювань електричної провідності рідинних середовищ. Загальним недоліком цих патентів є те, що вимірювання здійснюються на одній фіксованій частоті, не розглядаються питання, пов"язані з дисперсією питомої електричної провідності рідинних середовищ. В [патенті US 4408202, Fales, "Electrokinetic display system'', Oct. 4, 1983], пропонується система дослідження електрокінетики розчинів рідинних 5 60954 6 електролітів з різними концентраціями. Електроліт провідності в діапазоні частот. містить реагенти, які приймають участь в оборотВ [патенті FR 2782802 Al, Coudray Pascal et. al, ній реакції в процесі електролізу. Реагенти є такиMar. 03, 2000], паралельно вихорострумовому дами, що самі індицируються, чи містять індикатор. тчику підключають конденсатор, ємність якого моМіж електродами, зануреними у рідину пропускаже змінюватись. Паралельний коливальний конють електричний струм. До об'єму електроліту тур, що створюється при цьому, підключають до прикладують змінне магнітне поле, збуджують в генератора гармонійних коливань и здійснюють електроліті вихорові струми, переміщують магнітйого налагодження в резонанс з частотою генеране поле у просторі. Таким чином досліджують протора. В патенті пропонується використання колицеси в області електродів, пов'язані з рухом та вального контуру з ємнісним ланцюгом для вимінакопиченням носіїв заряду в електроліті. рювання питомого електричного опору В [патенті US 4820990, Moore, "Electrode-less електропровідної рідини. detector", Apr. 11, 1989], запропоновано використуВикористання паралельного резонансного ковання індуктивного первинного перетворювача, нтуру маг переваги в області високих частот (метрозташованого на пробовідбірнику у формі діелекрових довжин хвиль), що дозволяє досліджувати тричного циліндра, для дослідження розташування високоомні рідини. просторового заряду (іонного облака) в приелектЛлє в запропонованій схемі може вимірювародній області подвійного електричного шару в тись лише один параметр вихорострумового датгетерогенних електрохімічних рідинах. Індуктивний чика: зміна його активного оперу, чи його індуктивперетворювач збуджується на фіксованій частоті. ності. Тобто при високій чутливості вимірювань, в Використовується електрична схема з сигнальним високодобротному контурі, один із параметрів дапроцесором для обробки сигналу в залежності від тчика повинен бути дуже малим, щоб не вносити умов формування в рідині просторового заряду. суттєвої помилки в результаті вимірювань. Перевагою цих патентів є те, що використання Найбільш близьким по технічної суті до проповихорового магнітного поля дозволяє зондувати нуємого винаходу є спосіб безконтактного виміру розташування та рух носіїв заряду в приелектроделектричної провідності рідини по [патенту US них областях без заглиблення в ці області елект5077525, West el. ai, "Electrodeless conductuvity роліту додаткових контактних електродів, які внеsensor with inflatable surface", Dec. 31, 1991]. суть зміни в розташування зарядів та їх В патенті запропоновано генерування та збуконцентрацію. дження змінного магнітного поля за допомогою Недоліком є те, що запропоновані рішення не котушки індуктивності тороїдальної форми, вимідозволяють визначити частотні характеристики рювання поля вихорового струму, наведеного попроцесу переносу зарядів в електроліті. лем збуджуючої котушки у рідині, з використанням В [патенті US 4825168, Ogava, et. al, "Remote вимірювальної котушки такої ж форми. Внесена в conductivity sensor using square wave excitation", вимірювальну котушку напруга залежить від інтенApr. 25, 1989], запропоновано використання вихосивності вихорового струму в рідині, яка при фікрострумового датчика у вигляді збуджуючої та сованій величіні напруженості збуджуючого поля вимірювальної котушок для вимірювання провідвизначається провідністю рідини. Зовнішня поверності рідини в потоці. Використовується для конхня перетворювача відокремлена від рідини еластроля якості води у водопроводі. Схема сенсора тичного непровідною мембраною товщиною від 2 включає генератор змінного струму, цифровий до 3 мм. Патент включає засоби, що здійснюють таймер, тригер, перетворювач струм-напруга. підвібрацію мембрани, очищуючи її таким чином від силювач змінного струму, синхронний детектор. осаду, який часто є електропровідним. Такий осад Перевагою цього патенту є безконтактність вносить значну похибку в результат вимірів електвимірювання, його висока чутливість за рахунок ричної провідності рідини. використання високих частот поля. Основними перевагами цього патенту є без Але при вимірюванні провідності більш складконтактність вимірів та наявність засобів для саних рідинних середовищ слід враховувати також моочищення поверхні мембрани, що відокремлює процеси періодичного переміщення (або зміщення робочий торець датчика від рідини. у просторі) зв'язаних зарядів під впливом змінного Недоліками цього способу є відсутність засополя, що не здійснюється в даному патенті. бів для вимірювання частотної залежності провідВ [патенті US 5157332, Reese et. al, "Threeності електроліту, а також те, що еластична мемtoroid electrodless conductuvity cell", October 20, брана створює складну конфігурацію поверхні 1992], запропоновано використання трикотушечної рідини відносно робочого торця датчика. У зв'язку системи, що занурюється у рідину, для вимірюз цим тут можливий лише орієнтовний розрахунок вання її електричної провідності. Вимірювання питомої електричної провідності рідини. Цей паздійснюється в потоці рідини. Використовуються тент може бути ефективно використано для порівдві конфігурації давача: перша, коли дві крайні няння відносних значень електричної провідності тороїдальної форми котушки є збуджуючими, а електролітів, що мають приблизно однакову щільсередня-вимірювальна; друга, коли середня котуність. шка є збуджуючою, а дві крайні-вимірювальними. В основу винаходу поставлена задача одерПорівнюються результати, одержані з використанжання вірогідних результатів вимірів питомої елекням трикотушечної і двокотушечної систем. тричної провідності рідинних електролітів. Перевагою цього патенту є можливість визнаПоставлена задача досягається тим, що в чення неоднорідностей в об'ємі потока рідини. способі та первинному вимірювальному перетвоНедоліком патенту є відсутність дослідження рювачі для безконтактного вимірювання електрич 7 60954 8 ної провідності рідинних електролітів, що включає вихорострумового датчика в 1,5 рази перевищує розміщення проби електроліту в пробовідбірнику у значення, що відповідає найбільшій чутливості вигляді діелектричного стакану, збудження зміннодатчика з діелектричною сердечником. го магнітного поля з використанням вісесиметричВ якості матеріалу сердечника для котушки ного вихорострумового датчика, підключення до датчика може бути використаний діелектрик з тан-3 датчика конденсатора змінної ємності, настроюгенсом кута діелектричних втрат не більше 510 в вання контуру, що утворився, в резонанс з частодіапазоні від найменшого значення нульової до тою генератора гармонійних коливань, фіксацію найбільшого значення другої робочої частоти. власних параметрів датчика на резонансній частоМінімальний діаметр дроту намотки котушки ті, розташування діелектричного стакану з електдатчика задають не менше однієї десятої від діаролітом на робочому торці вихорострумового датметра котушки, але не більше 1,5 мм. Діаметр чика на одній вісі з ним, обчислення складових дроту намотки і крок намотки обирають відповідвнесеного імпеданса датчика, відповідно до винаними максимальній чутливості, при цьому власна ходу, реєструють змінення внесеного активного резонансна частота вихорострумового датчика, опору параметричного вихорострумового датчика, що визначається значеннями його індуктивності та нормоване до його власного індуктивного опору, паразитної міжвиткової ємності повинна не менше, при зміненні геометрії системи вихорострумовий чим на порядок перевищувати значення другої датчик - пробовідбірник, числа витків датчика і робочої частоти. Діаметр дроту намотки і крок начастоти його магнітного поля, шляхом порівняння мотки зберігають постійними для кожної трійки скоректованих значень внесених опорів визначадатчиків різних діаметрів, але з однаковими чисють діапазон частот, в якому провідність електролами витків. літу не залежить від частоти, обчислюють величиКожну трійку вихорострумових датчиків з одну питомої електропровідності. наковими числами витків, що працюють на нульоЗдійснюють вимірювання частотної характеривій, першій і другій робочих частотах об'єднують стики власної добротності датчика і фіксують відвідносно загальної вісі в єдину конструкцію перповідну максимуму цієї добротності першу робочу винного вимірювального перетворювача, а пробочастоту, на якій здійснюють вимірювання відносновідбірник з електролітом розташовують на робого активного внесеного опору датчика зі зразком. чому торці перетворювача, при цьому вісь симетрії Після виміру на першій робочий частоті збільпробовідбірника повинна співпадати з загальною 2 шують діаметр датчика в q раз, при цьому в q віссю первинного перетворювача. Відстань між разів зменшують першу робочу частоту, фіксуючи найближчим до поверхні електроліта витком кожтаким чином нульову робочу частоту, на якій здійного датчика первинного вимірювального перетснюють вимір внесеного опору датчика зі зразком. ворювача і поверхнею електроліта в пробовідбірПісля вимірів на першій і нульовій робочих чанику задається пропорційною радіусу датчика. стотах зменшують діаметр датчика відносно почаПри розрахунках величини питомої електрич2 ткового в q разів, при цьому в q разів збільшують ної провідності електроліту на першій робочій часпершу робочу частоту, фіксуючи таким чином друтоті враховують коефіцієнти взаємоіндукції між гу робочу частоту, на якій здійснюють вимір внесеусіма парними комбінаціями витків відповідного ного опору датчика зі зразком. вихорострумового датчика. Порівнюють значення активного внесеного Пробовідбірник виготовляють з діелектричного опору, нормованого до власного реактивного опоматеріалу, тангенс кута діелектричних втрат якого -3 ру датчика на першій робочій частоті з аналогічне вище 10 . Товщину шару електроліту в пробоним опором на нульовій робочій частоті, помножевідбірнику задають таку, що не менше, ніж в 1,5 ним на відношення власних індуктивностей рази перевищує радіус вихорострумового датчика. датчиків на нульовій і першій робочих частотах і який працює на нульовий робочій частоті, а діана величину 1/q, а також з аналогічним опором на метр стакану пробовідбірника не менше, чим у два другій робочій частоті, помноженим на відношення рази перевищує діаметр цього датчика. власних індуктивностей датчиків на другій і першій Запропонований спосіб в порівнянні з проторобочих частотах і на величину q, враховуючи типом дозволяє отримати достовірні результати також поправки неповної компенсації зазору на вимірювань значень питомої електропровідності нульовій та другій робочих частотах. Якщо знарідинних електролітів, в тому числі і з різною щільчення, які порівнюють співпадають з точністю 10%. ністю, при використанні безконтактного вихороствизначають величину питомої електричної провідрумового датчика, змінюючи його діаметр, кільності електроліту по значенню відносного активнокість витків і частоту вихрового магнітного поля, го внесеного опору на першій робочій частоті. Вепорівнюючи внесений в датчик відносний активний личину q обирають в діапазоні 1,3-1,8. опір, отриманий на різних частотах, здійснюючи Якщо скореговані значення відносних внесеобчислення питомої електропровідності. них опорів, виміряні на нульовій, і другій робочих Проведений заявником пошук по джерелах частотах, а також значення внесеного опору на науково-технічної і патентної інформації і вибрапершій робочій частоті відрізняються більше, ніж ний із переліку аналогів прототип дозволив виявина 10%, змінюють число витків котушки вихоростти вищенаведені признаки, що відрізняють описарумового датчика, після чого визначають нове не технічне рішення. значення першої робочої частоти і знову виконуТаким чином, запропонований "спосіб та перють дії відповідно вищєозначеному. винний вимірювальний перетворювач для безконМінімальне число витків вихорострумового датактного вимірювання електричної провідності тчика дорівнює двом. Максимальне число витків рідинних електролітів" задовольняє критерію ви 9 60954 10 находу "новизна". Проведений заявником додат I R1 k 2 K(k ) E(k ), ковий пошук відомих технічних рішень з метою 1 A 0 (2) k 2 виявлення у них ознак, подібних ознакам відрізня ючої частини формули винаходу показав, що такі ознаки не виявлені. Отже, спосіб задовольняє наступному критерію винаходу " технічний рівень". 4R1 Суть рекомендованого способу пояснюється де k 2 2 (R )2 z 2 графіками, приведеними на фіг.1-6 Напруженість електричного поля спрямована Фіг.1. Залежність нормованої величини вектор уздовж координати φ і пропорційна вектор - потен- потенціалу магнітного поля витка А в вільному ціалу магнітного поля А. Е.р.с., що наводиться просторі від відношення /R1 при z/R1=0. Тут R1 магнітним полем витка в будь-якому співвісному з радіус витка; , z - координати циліндричної сисним контурі і рівна циркуляції вектора Е по цьому теми координат. контуру, також пропорційна вектор - потенціалу. Фіг.2. Залежність нормованої величини вектор Таким чином величина А є зручною характеристи- потенціалу магнітного поля А витка у вільному кою поля витка. На фіг.1 проведена розрахована просторі від відношення z/R1 при =R1. Тут R1 по формулі (2) залежність величини |А|/Р, де Ρ= радіус витка, , z - циліндричні координати μ0І/ = const, у вільному просторі (вакуумі) від відФіг.3. Експериментальна частотна характерисношення p/R\ у площині витка, тобто при z=0.3 тика власної добротності вихорострумового датчицього графіка випливає, що вектор - потенціал ка. магнітного поля А максимальний при відстані Фіг.4. Залежність складових комплексної діе=R1, від центру витка, а на відстані =2R1 його лектричної проникності від частоти для одного величина вже складає приблизно 10% від максичасу релаксації. мальної, (при розрахунках прийнято що в крапці Фіг.5. Первинний вимірювальний перетворю=R1 =arcsin k=89° замість 90°). При цьому якщо вач: мінімальна відстань від витка на робочому торці 1 - діелектричний стакан; 2 - рідинний електдатчика (=R1) до бічної кромки стакану, як задароліт; 3 - вихорострумовий датчик, що працює на валося вище, складає не менше радіуса датчика нульовій робочій частоті; 4 - на першій робочій частоті; 5 - на другій робочій частоті. (2R1), то полем за межами стакану можна знехФіг.6. Залежність питомої електричної провідтувати, враховуючи також те, що в провідному ності σ рідинного електроліту ПК+LiClO4 від концесередовищі поле затухає швидше вздовж координтрації солі. нати р. ніж в вакуумі. Спосіб полягає в наступному Залежність |А|/Р від відношення z/R1 показана Вимірювання провідності рідинного електроліна фіг.2. Тут при z/R1=1 величина вектор - потенту у вихоровому магнітному полі з використанням ціалу зменшується приблизно в 10 разів від макнакладного вихорострумового датчика здійснюють симальної величини. Якщо товщина шару рідиннобез контакту з досліджуваною речовиною і, таким го електроліту в стакані перевищує радіус датчика, чином, відносять до класу безконтактних вимірів. приблизно у 1,5 рази, то з задовільною для пракТонкостінний стакан з твердого діелектричного тичних вимірювань точністю цей шар може сприйматеріалу установлюють на накладний вихоростматися як напівпростір. румовий датчик у вигляді короткої циліндричної Паралельно вихорострумовому датчику підккотушки індуктивності з числом витків W. Стакан лючають конденсатор, ємність якого може змінюрозташовують таким чином, щоб його вісь симетрії ватися. Утворений при цьому паралельний колиі вісь симетрії вихорострумового датчика збігаливальний контур підключають до генератора ся. При цьому діаметр стакану повинен бути не гармонійних коливань і настроюють у резонанс із менш, ніж у два рази більше діаметра D датчика; його частотою. тоді мінімальна відстань від витка на робочому На резонансній частоті проводять вимір добторці датчика до бічної крайки стакану буде не ротності Q0 і ємності C0 ненавантаженого датчика, менша радіуса датчика. тобто датчика без зразка, потім на датчик устаноВектор - потенціал магнітного поля витка з гавлюють діелектричний стакан з рідинним електрормонійно змінним струмом, розташованого у вільлітом, підстроюють ємність коливального контуру ному просторі, у випадку, коли центр циліндричної так, щоб ввести його знову в режим резонансу, системи координат розміщується у центрі витка, фіксуючи резонансні значення Q1 і С1. Величину можна представити у вигляді [1] : внесеного в датчик активного опору Rv, нормованого до власного індуктивного опору датчика X=L0 визначають за формулою: 0lR1 z a (1) J1(R1)J1( )e d, Rv Q C Q1C1 2 0 0 0 L 0 Q0Q1C1 (3) де І=Іе - струм у витку; R1 - радіус витка; μ0 магнітна постійна; J1 - функція Бесселя першого порядку, - параметр перетворення; , z - координати циліндричної системи координат. Інтеграл у (1) виражається через повні еліптичні інтеграли першого Е і другого К роду, таблиці яких містяться в ряді математичних довідників, включаючи [2]: i t Власна добротність вихорострумового датчика, як і будь-якої котушки індуктивності, залежить від частоти. Добротність котушки індуктивності дорівнює Q=L0/r, де L0 - це її індуктивний, а r активний опір. Зі збільшенням частоти збільшується індуктивний опір і добротність росте. Однак по 11 60954 12 2 мірі зростання частоти струм, що протікає у проткового в q разів, відповідно в q разів збільшуючи воді (обмотці) котушки усе більше витісняється в частоту і фіксуючи таким чином другу робочу часповерхневі шари проводу (скин-ефект) і активний тоту 2, на якій здійснюють вимір внесеного опору опір r збільшується. Починаючи з деякої частоти, датчика зі взірцем. При порівнянні Rv1/1L0, одерзбільшення r у знаменнику починає превалювати жаного на першій робочій частоті зі значенням над збільшенням L0 у чисельнику і тоді добротp(2)qRv2/2L0, одержаним на другій робочій частоті ність з ростом частоти починає зменшуватися. ми одержимо їх рівність при постійній електропроЗнімаючи частотну характеристику власної добровідності в діапазоні частот 1-2. (1) тності вихорострумового датчика, визначають часТаким чином порівнюють значення Rv1/1L0 , тоту, яка відповідає максимуму добротності. На цій одержаного на першій робочій частоті зі значен(0) частоті чутливість датчика максимальна. Тому її ням Rv0/0L0 , одержаним на нульовій робочій (0) (1) вибирають як першу робочу частоту, на якій здійсчастоті, множеним на p(0)L0 /qL ; а також зі знанюють вимірювання відносного внесеного опору (2) ченням Rv2/2L0 . одержаним на другій робочій датчика зі зразком. (2) (1) частоті. множеним на qp(2) L0 /L0 . У випадку їх Експериментальна частотна характеристика рівності: власної добротності вихорострумового датчика Rv 0 L (0) 1 Rv1 Rv 2 L ( 2) показана на фіг.3. 0 (1) p(0 ) 0 (1) q p(2 ), (0) (1) ( 2) q 0L0 L0 1L0 2L0 L0 (5) Після виміру відносного активного опору Rv/L0, внесеного у вихорострумовий датчик взірцем рідинного електроліту, проведеного на першій де 0, 1, 2 - відповідно нульова, перша і друробочій частоті, збільшують діаметр датчика в q (0) (1) (2) га робочі частоти; L0 , L0 , L0 - відповідно власраз. Відповідно до теорії накладних параметричні індуктивності датчиків, працюючих на цих частоних датчиківр] величина Rv/L0 виражається у витах; електрична провідність електроліту не гляді: залежить від частоти в діапазоні від 0 до 2. Rv 2 Якщо рівняння (5) виконується, тобто електри 0R1W 2F(, ) ( 4) (4) L0 L0 чна провідність електроліту є постійною, не залежить від частоти в діапазоні від 0 до 2, то по де R1 - радіус датчика; L0 - власна індуктивзначенню відносного активного внесеного опору -7 ність датчика радіуса R1; μ0=4 10 Гн/м - магнітна на першій робочій частоті (0
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for measuring conductivity of electrolyte by a contactless measuring transducer
Автори англійськоюRedko Volodymyr Ivanovycyh, Redko Volodymyr Ivanovych, Khandetskyi Volodymyr Serhiiovych, Shembel' Olena Moiseivna, Novak Petro Yakovych
Назва патенту російськоюСпособ измерения удельной электропроводности электролита с помощью бесконтактного первичного измерительного преобразователя
Автори російськоюРедько Владимир Иванович, Хандецкий Владимир Сергеевич, Шембель Елена Мойсеевна, Новак Петр Яковлевич
МПК / Мітки
МПК: G01N 27/02, G01N 27/07, G01N 27/06
Мітки: вимірювання, електричної, первинного, електролітів, спосіб, провідності, перетворювача, допомогою, вимірювального, безконтактного
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/12-60954-sposib-bezkontaktnogo-vimiryuvannya-elektrichno-providnosti-elektrolitiv-za-dopomogoyu-pervinnogo-vimiryuvalnogo-peretvoryuvacha.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб безконтактного вимірювання електричної провідності електролітів за допомогою первинного вимірювального перетворювача</a>
Попередній патент: Спосіб отримання (е)-5-(2-бромвініл)-2′-дезоксіуридину
Наступний патент: Вакцина “некросан” асоційована інактивована проти некробактеріозу, некротичного гепатиту, злоякісного набряку та інфекційної (анаеробної) ентеротоксемії тварин
Випадковий патент: Новий контейнер