Принцип работы и устройство бесконтактных кондуктометров

Бесконтактные кондуктометрические анализаторы и концен- тратомеры предназначены для непрерывного измерения удельной электрической проводимости растворов. Бесконтактные кондуктометры выпускаются в различном исполнении: погружные, с различной глубиной погружения, и проточные. К таким кондуктометрам, используемым в производстве, относятся БКА-М, КНЧ-1М и другие.

Датчик

Рис.2.57. Датчик

В основу работы анализатора положен индуктивный метод измерения проводимости. Анализатор состоит из датчика и измерительного преобразователя. Датчик анализатора обычно выполнен с видами взрывозащиты: «искробезопасная электрическая цепь», «взрывонепроницаемая оболочка» и предназначен для преобразования удельной электропроводности в унифицированный сигнал постоянного тока.

Измерительный преобразователь предназначен для преобразования удельной электропроводности в унифицированный сигнал постоянного тока, температурной компенсации и питания постоянным напряжением всех цепей датчика.

Рассмотрим устройство на примере проточного кондуктометра БКА-М.

Датчик состоит из первичного преобразователя с фланцами для установки на технологическом трубопроводе. В проточной части корпуса первичного преобразователя расположены чувствительный элемент и термометр сопротивления, которые опрессованы пластмассой. На наружной поверхности корпуса установлено основание для размещения электронного блока и блоков искрозащиты и устройство ввода.

Чувствительный элемент состоит из силовой (генераторной) ГК и измерительной ИК тороидальных катушек, помещенных в электростатический экран.

Электронный блок анализатора состоит из генератора переменного тока Г, усилителя Ус, детектора Д и преобразователей напряжение - ток ПНТ 1 и ПНТ 2.

Датчик работает следующим образом.

Переменное напряжение с генератора через блок искрозащиты 1 поступает на силовую катушку ГК первичного преобразователя и создает магнитный поток, который наводит ЭДС в жидкостном контуре связи, который является вторичной обмоткой для силовой катушки. Сила тока в контурах связи пропорциональна удельной электрической проводимости. Изменения силы тока в контуре связи изменяет наводимую им ЭДС в измерительной катушке ИК. Выходное напряжение первичного преобразователя через блок искрозащиты поступает на вход усилителя Ус. Усиленный сигнал детектируется, фильтруется, поступает на вход преобразователя напряжение - ток ПНТ-1 и по линии связи передается в измерительный преобразователь.

Напряжение с мостовой схемы измерителя температуры ИТ поступает на вход усилителей У. Усиленное напряжение постоянного тока, пропорциональное температуре анализируемой среды, поступает на вход преобразователя напряжение - ток ПНТ-2 и по линии связи передается в измерительный преобразователь.

Анализатор работает следующим образом.

С одного выхода датчика токовый сигнал, пропорциональный удельной электрической проводимости, поступает на вход преобразователя ток - напряжение ПТН-1, который подключен к одному из входов делителя Дел . С другого выхода датчика токовый сигнал, пропорциональный температуре анализируемой среды, поступает на вход преобразователя ток - напряжение ПТН-2, который подключен к входу сумматора S.

Зависимость удельной электрической проводимости имеет следующий вид:

где Xt - значение удельной электропроводности при текущей температуре, См/м;

Х0-значение удельной электропроводности при начальной температуре, См/м;

at- температурный коэффициент раствора, град1; t0- начальная температура раствора, град; t - текущая температура раствора, град.

Для электролитов (солей, кислот и щелочей) at положителен и имеет значение от 0,019 до 0,025.

При повышении температуры раствора его удельная электропроводность увеличивается. Для компенсации этого увеличения необходимо уменьшить выходной сигнал. На входе сумматора устанавливается напряжение равное

На выходе сумматора устанавливается напряжение и подается на другой вход делителя.

На выходе делителя устанавливается напряжение, пропорциональное

которое не будет зависеть от температуры анализируемой среды.

Датчик анализатора устанавливается на обводной линии технологического трубопровода с помощью фланцевых соединений в горизонтальном положении в помещениях и наружных установках. Рекомендуемая схема обвязки датчика анализатора приведена на рис.2.59.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >