SU1485111A1 - Частотный г—метр-кондуктометр - Google Patents

Description

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к цифровым кондуктометрам, и может быть использовано для расширения широкого класса задач измерения концентрации электролитов. Целью изобретения является расширение диапазона измерения, для чего в известном * Р-кондуктометре, включающем каналы рабочего и образцового функциональных преобразователей, выходной счетчик выполнен реверсивным, а устройство обработки (сравнения кодов) выполнено в виде цифрового компаратора. Кондуктометр дополнительно снаб- е. жен группами информационных входов, обеспечивающих управляемый режим измерения, 1 ил.

образцовую 2 кондуктометрические ячейки (КЯ), три управляемых делителя 3-5 частоты (УДЧ), реверсивный счетчик 6, управляемый умножитель 7 частоты (УУЧ), цифровой компаратор 8 и управляемый вентиль 9. Цифровой компаратор 8 по функции представляет собой блок сравнения и снабжен двумя выходами. Последовательно включенные блоки 2,3,8,9,2 образуют образцовый функциональный преобразователь. Последовательно включенные блоки 7,1,4,5,8,9,7 рабочий функциональный преобразователь. Выход вентиля 9 через последовательно соединенные образцовую КЯ 2 и первый УДЧ 3 соединен с первой группой входов цифрового компаратора 8. Выход вентиля 9 через пос5Ц ,.„ 1485111 А1

3

1485111

4

ледовательно соединенные УУЧ 7, рабочую КЯ 1 второй УДЧ 4 и третий УДЧ 5 соединен ё второй группой входов цифрового компаратора 8₀ Первый выход цифрового компаратора 8 соединен с управляющими входами УУЧ 7 и УДЧ 4, а также с информационным входом вентиля 9.

Управляющий вход вентиля 9 является управляющим входом кондуктометра. Информационные входы УУЧ 7 и УДЧ 4 объединены и подсоединены к выходу реверсивного счетчика 6₀ Счетный вход реверсивного счетчика 6 сое- 15 динен с выходом вентиля 9, а первый и второй входы реверса счетчика подключены соответственно к счетным входам первого УДЧ 3 и третьего УДЧ 5. -Кондуктометр снабжен двумя 20 группами информационных входов и группой входов о Первой группой информационных входов кондуктометра является информационная группа входов реверсивного счетчика 6, второй труп- 25 пой информационных входов - информационные входы первого УДЧ 3 и третьего УДЧ 5 о ·

Выходами кондуктометра служит группа информационных выходов ревер- 30 сивного счетчика 6 и второй выход . цифрового компаратора 8.

, Частотный Р-мётр-кондуктометр работает следующим образом.

Реверсивный счетчик 6,включает триггер управления, переключаемый по первому ”+” и второму входам работает на вычитание,, если последним поступил импульс на вход и на суммирование при появлении последним импульса на входе "+”. В УДЧ 3 и 5 формируется последовательность кодов при поступлении на их входы тактовых импульсов, и на выходе компаратора 8 генерируется последовательность тактовых импульсов из сравнения последовательностей кодов Ν₃ и УДЧ 3 и 5. В момент равенства кодов = Ν_Λ· на выходе компаратора 8 появляется единичный потенциал, в противном случае (Ν^·/ Ν^·) - нулевой потенциал. Время задержки между тактовыми импульсами определяется задержками электролитов образцовой 2 и рабочей 1 КЯ, а также переходными процессами УДЧ 3-5,, УУЧ 7, вентиля 9 и компаратора 8.

В исходном состоянии вентиль 9 закрыт по управляющему входу, в УДЧ 3 и 5 поступает код Ν₃= Ν^-, определяющий число тактов за один цикл работы, в реверсивный счетчик 6 вводят код К_р, соответствующий коэффициентам умножения и деления блоков 7 и 4 о Из счетчика 6 коэффициент К_р переписывается в УДЧ 4 и УУЧ 7. Последовательное включение блоков 7,1 и 4 необходимо для задания рабочей ячейке-частоты, кратной частоте в эталонной ячейке 2, и, чем выше коэффициент К₀, тем точнее подбирается в итоге резонансная частота исследуемого раствора.

Цикл работы кондуктометра начинается при появлении на управляющем входе вентиля 9 единичного потенциала и заканчивается в момент обнуления УДЧ 3 и 5 и поступлении на управляющий вход вентиля 9 нулевого потенциала. Вентиль 9 открывается импульсом, и через него с выхода компаратора 8 поступают тактовые импульсы с периодом <- з . УУЧ 7 генерирует имК

пульсы с частотой Р_г = --, а на вы, ^1э

ходе УДЧ 4 Р = /К„, где Р, - частота с выхода КЯ 1 о Если время задержки исследуемого объекта =1/Р^ меньше времени задержки образцового тракта ?₀ , т„е„ с ^с ₀ , то импульс в канале образцовой КЯ 2 формируется с опозданием по отношению, к импульсу в канале исследуемой рабочей ячейки. Счетчик переключается на суммирование, и в начале следующего цикла в дд него записывается дополнительная к коэцфициенту К_в единица, т.е. К^ =

= К_р+ 1, а код К₍ переписывается в УУЧ 7, УДЧ 4.

Когда время задержки > 1₀., то последним на счетчик 6 поступает импульс с рабочего канала, а счетчик переключается на единицу»

ГЧ. ГЧ

При равенстве задержек 1д. = в счетчике регистрируется отношение зд резонансных частот образцовой 2 и рабочей 1 КЯ, т.е. Р, = Р_г , откуда К ⁼ » ^гД^е ~ задержка, реализуемая рабочей КЯ 1, а по известным коэффициенту умножения К и образцово5₅ му периоду ΐ_β определяют задержку или резонансную частоту Г; раствора рабочей кондуктометрической ячейки.

По резонансной частоте находят концентрацию исследуемого раствора.

5 ' 1485111

6

Коэффициент умножения хранится в счетчике 6 до начала следующего цикла»

При замене одного образцового электролита на другой с известными характеристиками или при изменении свойств исследуемого раствора в счетчике 6 отслеживается искомый коэффициент умножения К, а в образцовом функциональном преобразователе (КЯ 2, УДЧ 3, блок 8, вентиль 9,

КЯ 2) и рабочем (УУЧ 7, КЯ 1, УДЧ 4) устанавливаются резонансные частоты»

За ί-й цикл в счетчике 6 формируется код К· = = К; /Р_о = 9ζ/%' ,

т.е. де_с = К. ·9£_β, где д€₀ и χ, - образцовое и измеренное значения электропроводности.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Частотный Г-метр-кондуктометр, содержащий рабочий и образцовый функциональные преобразователи удельной электрической проводимости в код, включающие рабочую и образцовую кондуктометрические ячейки, три управляемых делителя частоты, управляемый умножитель частоты,, счетчик, блок сравнения и вентиль, выход которого через последовательно соединенные образцовую кондуктометрическую ячейку и первый управляемый делитель частоты соединен с первой группой входов блока сравнения, а

   через последовательно соединенные управляемый умножитель частоты, рабочую кондуктометрическую ячейку, второй и третий· управляемые умножители частоты - с второй группой входов блока сравнения, выход которого подключен к управляющим входам, второго управляемого делителя частоты

   10 й управляемого умножителя частоты, и с информационным входом вентиля, управляющий вход которого является управляющим входом кондуктометра, а информационные входы управляемого

   15 умножителя частоты и второго управляемого делителя частоты объединены и подсоединены к выходу счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического
2. 2о диапазона измерений, блок сравнения выполнен в виде цифрового компаратора с дополнительным выходом, а счетчик выполнен реверсивным, счетный вход которого соединен с выходом

   25 вентиля, информационная группа входов счетчика является первой группой информационных входов кондуктометра, а первый и второй входы реверса счетчика подключены соответственно к

   30 счетным входам первого и третьего управляемых делителей частоты, информационные входы которых являются второй группой информационных входов кондуктометра, а выходами кондукто₃₅ метра служат группа информационных выходов реверсивного счетчика и второй выход цифрового компаратора.