Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ

Возможность непрерывного измерения концентрации водородных ионов в условиях химического производства открывает широкие перспективы для автоматизации многих химических процессов. Для этой цели нужно иметь надежно регулируемую исполнительную систему со стабильным во времени дающим устройством. Контролирующий прибор в этом случае должен быть рассчитан на длительную непрерывную работу в условиях производства и должен отвечать следующим основным -требованиям непрерывного контроля:

1) быть достаточно чувствительным для работы с любым типом промышленных электродов без признаков их поляризации;

2) иметь выходную мощность, достаточную для приведения в действие типового контактного гальванометра;

3) иметь возможность питания от сети переменного тока с допустимыми колебаниями напряжения ±15%;

4) иметь конструкцию, исключающую влияние на прибор агрессивной окружающей атмосферы;

5) допускать легкую проверку в работе;

6) иметь блокировку, обеспечивающую и случае порчи лампы или внезапного выключения и включения сети подачу сигнала диспетчеру.

Предметом настоящего изобретения является устройство для измерения концентрации водородных ионов, удовлетворяющее, по утверждению автора, перечисленным условиям.

В предлагаемом устройстве измерение концентрации ионов осуществляется, как обычно, путем подачи измеряемой э.д.с. на сетку электронной лампы, включенной в одно из плеч неуравновешенного моста Уитстона. Включенное в анодную цепь лампы двухпозиционное сигнальное реле нулевого тока снабжено вспомогательной обмоткой, включаемой кнопкой и обеспечивающей возврат якоря в рабочее положение лишь в случае наличия тока в анодной цепи.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Последнее включено по схеме поста Уитстона с электронной лампой 1 в одном плече, сопротивление которой меняется с изменением контролируемого напряжения, поданного на сетку лампы с зажимов 2. В диагонали моста на зажимы 3 включен контактный гальванометр. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока 110 или 220в через выпрямитель 4. Резонансный стабилизатор допускает колебания напряжения на ±20% в пределах погрешности прибора.

Установка прибора на «0» и «Макс» при смене лампы производится сопротивлениями 5 и 6. Проверка «0» и «Макс» в работе производится от стандартного элемента Вестона переключателем 7.

В анодную цепь лампы 1 включена основная обмотка двухпозиционного реле 8, которое имеет вспомогательную обмотку, включаемую кнопкой 9.

Реле 8 работает следующим образом.

При нормальной работе схемы через лампу 1 протекает ток, возбуждающий основную обмотку реле 8. Последнее держит свой якорь притянутым к правому магниту и замыкает правым контактом цепь сигнальной лампы 11 (зеленый сигнал).

Если по каким-либо причинам (перегорание лампы, проба конденсатора, выключение сети) исчезнет ток в анодной цепи лампы, то якорь реле перекинется на левый, аварийный, контакт и цепь лампы 10 замкнется (красный сигнал).

Реле 8 выполняется так, что при появлении тока в анодной цепи, в случае временного выключения сети, якорь не может самостоятельно перескочить нейтральное положение.

Если включить кратковременно кнопкой 9 вспомогательную обмотку, работающую на притяжение якоря к правому магниту, то при наличии тока в анодной цепи лампы якорь перекинется на правый контакт и замкнет цепь лампы 11. Если теперь отпустить кнопку 9, т.е. выключить вспомогательную обмотку реле, то якорь последнего будет удерживаться правым магнитом, и зеленая лампа 11 останется гореть, сигнализируя, что имело место лишь временное выключение сети.

Если же при нажатии кнопки 9 реле не срабатывает и не перескакивает с левого контакта на правый, то смены красного сигнала на зеленый не происходит, и это сигнализирует об отсутствии тока в анодной цепи лампы 1, что будет соответствовать случаю порчи элементов схемы.

Подобная система релейной защиты гарантирует непрерывную работу прибора.

Выбор же схемы с одной лампой, вместо применяемых в лабораторной практике двухламповых схем, основывается на легкости замены при перегорании, уменьшении ошибок, вызываемых деформацией катода, и достаточной степени стабилизации напряжения сети.