Устройство для контроля удельной электропроводимости воды

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ ВОДЫ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Зубко Денис Васильевич Зубко Василий Иванович(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Устройство для контроля удельной электропроводимости воды, состоящее из двух пластинчатых электродов, съемных контактов, фторопластовой измерительной ячейки,симметрично установленной в центре между электродами, поперечное сечение которой в 20-25 раз меньше площади электродов, отличающееся тем, что дополнительно содержит высокочувствительный блок измерительный электрометрический. Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, а именно к электрическим измерениям, и может быть использована для автоматического контроля удельной электропроводимости воды в различных областях промышленности. 99482014.02.28 Известно устройство для контроля электрических свойств изоляционных жидкостей 1, содержащее измерительную ячейку из диэлектрического материала, пластинчатый и игольчатый электроды. Диагностика электроизоляционных жидкостей заключается в том,что исследуемая жидкость помещается в измерительную ячейку из диэлектрического материала, установленного на проводящем основании. В электроизоляционную жидкость помещается электрод игольчатой формы, на который подается высокое постоянное напряжение относительно проводящего основания для обеспечения в жидкости поляризации высокого напряжения, после осуществляют регистрацию и анализ электрических сигналов высоковольтной деполяризации, появляющихся на электроде после снятия испытательного напряжения. При этом для чистых электроизоляционных жидкостей характерно плавное изменение кривой напряжения деполяризации, а для жидкостей, содержащих примеси, характерно появление скачков напряжения деполяризации, обусловленных внутренними разрядами зон высоковольтной поляризации. Известно микроконтроллерное устройство 2 для исследования диэлектрических свойств биологических объектов и изоляционных материалов, содержащее конденсатор,образованный двумя пластинчатыми электродами. С помощью данного устройства измеряют емкость и электрическое сопротивление биологических объектов и изоляционных материалов. Основными недостатками устройств 1, 2 являются низкая точность и узкий диапазон контроля электрических свойств жидкостей и биологических объектов, связанные с необеспечением однородного электрического поля в объеме контролируемых материалов. Погрешности, связанные с указанными факторами, никак не учитываются и, таким образом, вносят существенный вклад в точность измерения электрических свойств контролируемой жидкости. Наиболее близким по конструкции и принципу действия к заявляемому устройству является устройство для контроля электрических свойств жидких электролитов и диэлектриков 3, состоящее из двух пластинчатых электродов, фторопластовой измерительной ячейки, симметрично установленной в центре между электродами, поперечное сечение которой в 20-25 раз меньше площади электродов, рукоятки, ярма и съемных контактов. Задачей предлагаемой полезной модели является контроль удельной электропроводимости воды, повышение точности и расширение диапазона измерений удельной электропроводимости воды. Поставленная задача решается тем, что устройство для контроля удельной электропроводимости воды, состоящее из двух пластинчатых электродов, съемных контактов,фторопластовой измерительной ячейки, симметрично установленной в центре между электродами, поперечное сечение которой в 20-25 раз меньше площади электродов, дополнительно содержит высокочувствительный блок измерительный электрометрический,позволяющий проводить измерение силы постоянного тока, протекающего через ячейку,заполненную водой, повысить точность и расширить диапазон измерений силы постоянного тока. Технический результат достигается за счет того, что фторопластовую ячейку симметрично помещают в центре между электродами и используют высокочувствительный блок измерительный электрометрический, что обеспечивает однородное электрическое поле в объеме контролируемой воды и расширяет диапазон измерения силы постоянного тока,протекающего через ячейку, заполненную водой. В результате применения предлагаемого устройства становится возможным повысить точность и расширить диапазон измерения силы постоянного тока, протекающего через фторопластовую ячейку, заполненную водой, за счет обеспечения однородного электрического поля в объеме контролируемой жидкости и использования высокочувствительного блока измерительного электрометрического. Сущность полезной модели поясняется фигурой. 2 99482014.02.28 Устройство включает в себя два квадратных пластинчатых электрода 1 из нержавеющей стали, фторопластовую измерительную ячейку с водой 2, симметрично установленную в центре между пластинчатыми электродами, поперечное сечение которой в 20-25 раз меньше площади электродов, поверхности которых отшлифованы, отполированы, хромированы и притерты друг к другу, съемные контакты 3, 4 и высокочувствительный блок измерительный электрометрический 5. Устройство работает следующим образом. Блок измерительный электрометрический АТ 5350/1 имеет встроенный источник напряжения, обеспечивающий воспроизведение напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 500 В с дискретностью установки 1 В, который подсоединяют к съемным контактам и которым измеряют силу постоянного тока, протекающего через измерительную ячейку с водой и без нее соответственно. Удельную электропроводимость воды вычисляют по формуле, где- удельная электропроводимость воды, Ом-1 м-1- проводимость воды, Ом-1,- расстояние между электродами, м- площадь электрода, м 2. Примеры реализации устройства для контроля удельной электропроводимости воды. Пример 1. Вода высокой степени очистки Т 25 С 2010-3 м 410-4 м 2110-7 Ом-15,0510-6 Ом-1 см-1. Пример 2. Вода, перегнанная в вакууме Т 25 С. Процедура измерения и вычисления, как в примере 1.6,2510-8 Ом-1 см-1. Пример 3 (прототип). Вода, взятая из водопровода Т 25 С. Процедура измерения и вычисления, как в примере 1.5,810-4 Ом-1 см-1. Вычисленная относительная погрешность измерений удельной электропроводимости воды для примеров 1-2 составляет 0,75 , для примера 3 (прототипа) погрешность составляет 1,2 . Таким образом, использование заявляемого устройства позволяет проводить контроль удельной электропроводимости воды, повысить точность и расширить диапазон измерений удельной электропроводимости воды за счет обеспечения однородного электрического поля в объеме контролируемой воды и использования высокочувствительного блока измерительного электрометрического. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3