Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Электрохимические резистивные преобразователи
Электрохимические резистивные преобразователи, часто называемые кондуктометрическими, основаны на зависимости сопротивления преобразователя R от его формы и размеров и от состава и концентрации используемого электролита: , где K ГЕОМ – коэффициент преобразования, зависящий от соотношения геометрических размеров преобразователя и определяемый обычно экспериментально путем использования стандартных растворов с известными значениями проводимости g. Кондуктометрические преобразователи для измерения концентрации (проводимости) растворов разделяются на контактные, электроды которых помещаются в контролируемый раствор, и бесконтактные. Диапазон проводимостей, подлежащих измерению, достаточно широк: от 10-6 См/м (разбавленные водные растворы, неводные среды) до 100 См/м (сильные электролиты, расплавленные соли). В контактных преобразователях используются плоскопараллельные, коаксиальные или точечные электроды, изготовляемые из платины, графита, нержавеющей стали или других материалов, химически не взаимодействующих с раствором. Для уменьшения погрешности от поляризации и загрязнения электродов иногда используются четырехэлектродные преобразователи (рис. 2-44, а) с двумя токовыми 1 и двумя потенциальными 2 выводами, с которых снимается измеряемое напряжение. Рис. 2-44
На рис. 2-44, б показан контактный преобразователь для измерения среднего и пульсирующего значений электрической проводимости при исследовании топографии неоднородного поля электропроводимости, например при исследовании океана. Преобразователь состоит из обтекаемого стеклянного корпуса 1 и двух платиновых электродов 2 и 3. Диаметр центрального электрода 2 в зоне контакта с жидкостью выбирается равным 20–500 мкм, что позволяет сконцентрировать 90% измеряемого сопротивления в очень малом объеме вблизи этого электрода и измерять локальные неоднородности поля электропроводимости. Погрешность измерения среднего значения электропроводимости 5%, а ее переменных составляющих 20% в частотном диапазоне 0–1000 Гц. Объем усреднения в зависимости от размеров микроэлектрода составляет 1–3 мм3. Недостатками преобразователя являются невысокая чувствительность и нестабильность коэффициента преобразования из-за загрязнения микроэлектрода.
Для измерения числа микрочастиц в жидкости, например эритроцитов в крови, используются проточные контактные преобразователи с капиллярным отверстием, по сторонам которого находятся электроды. Диаметр отверстия в 10–20 раз больше размера частиц. При прохождении частицы через отверстие импульсно возрастает сопротивление между электродами и в счетчик поступает очередной импульс. Общее число импульсов равно числу частиц, прошедших через преобразователь. По амплитуде импульсов можно определять размеры частиц. Измерение электропроводимости с использованием контактных преобразователей обычно осуществляется мостами переменного тока при частоте питания 50–5000 Гц. Применение трансформаторных мостов с индуктивно-связанными плечами и метода замещения позволяет измерять электропроводимость в лабораторных условиях с погрешностью 0,05–0,5%. Бесконтактные преобразователи не имеют контакта металлических электродов с электролитом, что исключает поляризацию и другие нежелательные взаимодействия электрода и раствора. Они разделяются на низкочастотные (f £ 40 ¸ 50 кГц) и высокочастотные. На рис. 2-45, а показана схема низкочастотного трансформаторного преобразователя с короткозамкнутой жидкостной вторичной обмоткой. Изменение электропроводимости раствора приводит к изменению сопротивления вторичной обмотки и, следовательно, сопротивления первичной обмотки. При уменьшении электропрово-димости уменьшается ток через указатель. На рис. 2-45, б и в показаны преобра-зователи с жидкостным витком, являю-щимся вторичной обмоткой входного 1 и первичной обмоткой выходного 2 трансформаторов. В короткозамкнутом витке (рис. 2-48, б) наводится ЭДС , где Zm 1 – магнитное сопротивление первого сердечника, и течет ток I к.з. = E к.з. / R к.з,под действием которого наводится ЭДС Е 2 во вторичной обмотке второго трансформатора, равная: , где Z m2 – магнитное сопротивление второго сердечника. Таким образом, зависимость между Е 2 и электропроводимостью жидкости может быть определена из уравнения , где K геом – коэффициент связи между электропроводимостью раствора и проводимостью витка.
При начальной проводимости раствора указатель Ук (рис. 2-45, б)регулировкой реостата R устанавливается на нуль. Такие преобразователи позволяют измерять концентрации растворов при температуре до 100 °С, удельная электропроводимость которых равна 10-4 – 10 См/м. На рис. 2-45, в изображен капиллярно-трансформаторный преобразователь с жидкостным витком, предназначенный, как и преобразователь на рис. 2-44, б, для исследования топографии поля электропроводимости. Входной Тр1 и выходной Тр2 трансформаторы выполнены на тороидальных ферритовых сердечниках и помещены в герметичный пластмассовый корпус 1 со стеклянной насадкой 2, имеющей капиллярное отверстие 3. Жидкостный виток, связывающий трансформаторы Тр1 и Тр2, образуется жидкостью в капилляре и канале корпуса 4 и жидкостью, омывающей преобразователь снаружи. Сопротивление жидкости в капилляре на порядок больше сопротивления остальной части жидкостного витка связи. Малые диаметр и длина капилляра обеспечивают высокую пространственную разрешающую способность преобразователя (объем осреднения 0,5–1 мм3), а большая плотность тока в капилляре – высокую чувствительность. По сравнению с контактным преобразователем (рис. 2-44, б) у рассматриваемого бесконтактного преобразователя точность измерений больше. Погрешность измерения среднего значения электропроводимости составляет ±0,5%, а переменных составляющих ±10%. Высокочастотные бесконтактные преобразователи разделяются на емкостные, которые применяются для измерения концентраций растворов с малой электропроводимостью (10-6–1 См/м), и индуктивные – для растворов с электропроводимостью 10-2–100 См/м. Электроды располагаются снаружи тонкостенной изоляционной трубки с контролируемым раствором. У погружных преобразователей они находятся внутри закрытой трубки, которая помещается в раствор.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-22; просмотров: 210; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.226.222.12 (0.006 с.) |