21.03.2020
220.018.0e3b

Способ измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано в системах контроля качества чистой и деионизированной жидкости, в частности воды, путем измерения ее электрической проводимости в производстве полупроводниковых приборов и в фармацевтической промышленности. Способ измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости предназначен для использования в системах контроля качества чистой и деионизированной жидкости, в частности воды, в производстве полупроводниковых приборов и в фармацевтической промышленности. Предварительно измерительные пластинчатые электроды гальванически разделяют диэлектриком от жидкости. На измерительные пластинчатые электроды с постоянным межэлектродным расстоянием и постоянной площадью поверхности накладывают напряжение от источника тока и устанавливают зависимость межу электрическим параметром и временем разряда для определения общей электрической проводимости объема воды между измерительными пластинчатыми электродами. Вводят дополнительную емкость известного значения последовательно с измерительными пластинчатыми электродами, накладывают на измерительные пластинчатые электроды напряжение от источника тока и устанавливают зависимость между электрическим током и временем разряда для определения общей электрической проводимости объема воды между измерительными пластинчатыми электродами с учетом дополнительной емкости. Далее, используя полученные по установленным зависимостям коэффициенты, определяют электрическую проводимость жидкости. При использовании изобретения существенно повышается точность измерений за счет возможности определения собственной электрической проводимости жидкости между измерительными пластинчатыми электродами, отделенными диэлектриком от этой жидкости, что полностью исключает ее насыщение ионами металлов, повышающими электрическую проводимость и искажающими результат измерений. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано в системах контроля качества чистой и деионизированной жидкости, в частности, воды путем измерения ее электрической проводимости в производстве полупроводниковых приборов и в фармацевтической промышленности.

Известен способ косвенного измерения электрической проводимости воды, при котором путем измерения тока и напряжения в цепи с измеряемым объектом определяют проводимость по закону Ома (Измерения в электронике: Справочник. В.А. Кузнецов, В.А. Долгов, В.М. Коневских и др.; Под ред. В.А. Кузнецова. - М. Энергоатомиздат, 1987., стр. 192).

Основным недостатком известного способа является низкая точность измерений при использовании за счет поляризации измерительных электродов, поэтому определяемая электрическая проводимость воды может значительно отличаться от ее фактического значения.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков и достигаемому результату (прототипом) является способ определения электрической проводимости природных вод, при котором накладывают на воздухе напряжение от гальванического источника постоянного тока на измерительные пластинчатые электроды с постоянным межэлектродным расстоянием и постоянной площадью поверхности и измеряют напряжения на электродах. Затем электроды погружают в воду и измеряют напряжение. После этого определяют статическую диэлектрическую проницаемость. Затем отключают источник тока, замыкают между собой измерительные электроды и после снижения напряжения до нулевого значения размыкают их. Измеряют установившееся напряжение после размыкания и соответствующее ему время. Определяют момент времени, для которого установившееся напряжение уменьшилось в е раз, устанавливают зависимость межу электрическим параметром, в качестве которого используют напряжение, и временем разряда для определения общей электрической проводимости объема воды между измерительными пластинчатыми электродами и рассчитывают время релаксации. При этом используют процесс электрической разрядки измерительных электродов, в течении которой определяется скорость изменения значения электрического параметра, такого, как напряжение на измерительных электродах, или тока через них. По статической диэлектрической проницаемости и полученному времени релаксации определяют электрическую проводимость воды (патент RU 2251119, МПК G01R 27/22 (2000.01), G01N 27/06 (2000.01).

Основным недостатком описанного способа является низкая точность измерений электрической проводимости чистых и деионизированных жидкостей, обусловленная применением электродов, имеющих гальваническую связь с жидкостью, в связи с чем происходит уменьшение ее чистоты путем насыщения ионами металла, в результате чего увеличивается погрешность измерения электрической проводимости.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в создании способа измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости с повышенной точностью определения электрической проводимости.

Решение данной технической проблемы достигается тем, что в способе измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости, при котором на измерительные пластинчатые электроды с постоянным межэлектродным расстоянием и постоянной площадью поверхности накладывают напряжение от источника тока и устанавливают зависимость межу электрическим параметром и временем разряда для определения общей электрической проводимости объема воды между измерительными пластинчатыми электродами, согласно изобретению предварительно измерительные пластинчатые электроды гальванически разделяют диэлектриком от жидкости, после устанавливают зависимость межу электрическим током и временем разряда, из которой определяют коэффициенты a1, b1, полученные ее аппроксимацией выражением:

где t - время разряда;

- U0 - напряжение на измерительных пластинчатых электродах; вводят дополнительную емкость известного значения последовательно с измерительными пластинчатыми электродами, накладывают на измерительные пластинчатые электроды напряжение от источника тока и устанавливают зависимость межу электрическим током и временем разряда для определения общей электрической проводимости объема жидкости между измерительными пластинчатыми электродами с учетом дополнительной емкости, из которой определяют коэффициенты a2, b2, полученные ее аппроксимацией выражением:

далее, используя полученные коэффициенты, определяют электрическую проводимость жидкости в соответствии со следующим выражением:

где С0 - известное значение конденсатора, включенного последовательно с измерительными пластинчатыми электродами.

Таким образом, разделение измерительных пластинчатых электродов от жидкости диэлектриком, установление зависимости межу током и временем разряда для определения общей электрической проводимости объема воды между измерительными пластинчатыми электродами на основе измерения в процессе электрической разрядки измерительных пластинчатых электродов не менее трех значений тока, протекающего через измерительные пластинчатые электроды, и соответствующих этим значениям тока моментов времени, из которой определяют коэффициенты a1, b1 в соответствии с выражением (1), введение дополнительной емкости известного значения последовательно с измерительными пластинчатыми электродами после прекращения электрического тока, протекающего через эти электроды, заряжание измерительных пластинчатых электродов через дополнительную емкость напряжением U0, последующее наложение нулевого напряжения, тем самым реализуя процесс электрической разрядки измерительных пластинчатых электродов с учетом дополнительной емкости, установление зависимости межу электрическим током и временем разряда на основе измерения не менее трех значений тока, протекающего через измерительные пластинчатые электроды, и соответствующих моментов времени, для определения общей электрической проводимости объема жидкости между измерительными пластинчатыми электродами с учетом дополнительной емкости, из которой определяют коэффициенты а2, b2 в соответствии с выражением (2), последующее определение электрической проводимости жидкости при использовании зависимости (3) позволяют повысить точность измерений за счет возможности определения собственной электрической проводимости жидкости (3) между измерительными пластинчатыми электродами, отделенными диэлектриком от этой жидкости, что полностью исключает ее насыщение ионами металлов, повышающими электрическую проводимость и искажающими результат измерений.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема реализации способа измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости.

Измерение электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости реализовано посредством системы жестко закрепленных двух измерительных пластинчатых электродов 1, отделяемых диэлектриком 2 от исследуемой жидкости 3. конденсатора 4 с известной электрической емкостью, последовательно связанного с одним электродом из двух электродов 1, электрическим ключом 5, позволяющим в заданный момент времени исключить влияние конденсатора 4 на протекание тока через электроды 1, и генератором 6 импульсов, преобразователя 7 ток-напряжение, подключенного к другому электроду из двух электродов 1 и аналого-цифровому преобразователю 8, блока управления 9, связанного с аналого-цифровым преобразователем 8 и генератором 6 импульсов. При этом электрический ключ 5 подключен параллельно конденсатору 4.

Способ измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости осуществляется следующим образом.

Предварительно измерительные пластинчатые электроды 1 с постоянным межэлектродным расстоянием и постоянной площадью поверхности гальванически разделяют диэлектриком 2 от жидкости 3.

В начале измерений электрический ключ 5 замыкают, исключая влияние конденсатора 4 на протекание тока через электроды 1. С помощью генератора 6 импульсов через замкнутый электрический ключ 5 накладывают напряжение U0 на измерительные пластинчатые электроды 1, заряжая их, после чего на выходе генератора 6 устанавливается нулевое напряжение, в результате чего начинает протекать электрический ток разрядки, в течении которого измеряют не менее трех его значений и соответствующих моментов времени. Измерение осуществляют при помощи аналого-цифрового преобразователя 8, при этом предварительно ток, протекающий через измерительные пластинчатые электроды 1, преобразуется в пропорциональное по значению напряжение посредством преобразователя 7 ток-напряжение. Моменты времени регистрируют блоком управления 9. Устанавливают зависимость межу током и временем разряда для определения общей электрической проводимости объема жидкости 3 между измерительными пластинчатыми электродами 1. Полученные результаты аппроксимируют выражением (1).

Ожидают прекращения электрического тока через измерительные пластинчатые электроды 1. После прекращения электрического тока через измерительные пластинчатые электроды 1 размыкается электрический ключ 5, тем самым вводят дополнительную емкость известного значения - конденсатор 4 - последовательно с одним из измерительных пластинчатых электродов 1.

Далее накладывают на измерительные пластинчатые электроды 1 напряжение U0 от источника тока, то есть посредством генератора 6 импульсов через конденсатор 4 накладывают напряжение U0 на измерительные пластинчатые электроды 1, заряжая их, после чего на выходе генератора 6 импульсов устанавливается нулевое напряжение, в результате чего начинает протекать электрический ток разрядки с учетом дополнительной емкости известного значения, в течении которого измеряется не менее трех его значений и соответствующих моментов времени. Устанавливают зависимость межу электрическим током и временем разряда для определения общей электрической проводимости объема жидкости 3 между измерительными пластинчатыми электродами 1 с учетом дополнительной емкости. Полученные результаты аппроксимируют выражением (2).

По результатам аппроксимации, при использовании зависимости (3), определяют электрическую проводимость исследуемой жидкости.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить достоверность определения электрической проводимости чистой и деоинизированной жидкости без искажения результатов измерений.


Способ измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости
Способ измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости
Способ измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости
Способ измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости
Способ измерения электрической проводимости чистой и деионизированной жидкости
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 122.
27.03.2016
№216.014.dcbf

Способ получения сорбента для очистки воды

Изобретение относится к области сорбционной очистки воды. Способ получения сорбента для очистки воды включает обработку гречневой лузги в растворе гидроксида натрия c концентрацией 500 мг/л в течение двух часов. Соотношение твердой и жидкой фазы при обработке составляет 1:(3-5). Отделение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579129
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.04a4

Осевая гидротурбина

Изобретение относится к малой гидроэнергетике. Осевая гидротурбина содержит направляющий аппарат с внутренним корпусом 2, установленным на валу 11, рабочее колесо 5, размещенное в камере 6, с лопастями 7 криволинейной формы, закрепленными на корпусе 8, струевыравнивающую часть, выполненную из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587396
Дата охранного документа: 20.06.2016
27.04.2016
№216.015.38f0

Способ индукционного упрочнения почвообрабатывающего рабочего органа

Способ индукционного упрочнения почвообрабатывающего рабочего органа предназначен для использования в сельхозмашиностроении, строительной и других отраслях промышленности. На упрочняемую поверхность почвообрабатывающего рабочего органа детали наносят шихту, содержащую, мас.%: сормайтовую крупку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582840
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.04.2016
№216.015.3965

Способ формирования сортового профиля в закрытых калибрах

Способ относится к обработке металлов давлением в прокатном и волочильном производстве. Способ включает многоступенчатую деформацию заготовки в ряде калибров, образованных ручьями смежных валков роликовой волоки при сопряжении их контактных поверхностей, путем формирования профиля на отдельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582839
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.04.2016
№216.015.39a3

Роликовый подшипник качения (варианты)

Изобретения относятся к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Роликовый подшипник качения содержит наружное (1) и внутреннее (2) кольца, снабженные цилиндрическими дорожками качения с буртиками (3) с обеих сторон дорожек качения, тела качения в виде цилиндрических роликов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582630
Дата охранного документа: 27.04.2016
10.05.2016
№216.015.3bc9

Способ идентификации операции механической обработки

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для прогнозирования параметров качества обрабатываемой поверхности. Способ включает формирование полигармонического возбуждающего воздействия на входе металлообрабатывающего станка путем взаимодействия инструмента станка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583557
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.08.2016
№216.015.4ed3

Паста для индукционной наплавки

Изобретение может быть использовано для индукционной наплавки при упрочнении деталей машин и механизмов, подвергаемых интенсивному изнашиванию, в частности средств сельскохозяйственного и дорожно-строительного назначения. Паста содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: карбид бора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595180
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.50d6

Субстрат для выращивания грибов grifola frondosa

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к грибоводству. Для приготовления субстрата для выращивания плодовых тел грибов Grifola frondosa используют березовые опилки и минеральные компоненты в следующем соотношении, мас.%: березовые опилки - 65,0-80,0; пшеничные отруби -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595737
Дата охранного документа: 27.08.2016
12.01.2017
№217.015.5820

Двухрядный роликовый подшипник качения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Двухрядный роликовый подшипник качения содержит внутреннее кольцо (4) с двумя цилиндрическими дорожками качения (5), разделенными в центральной части кольца общим буртиком (6), наружное разрезное кольцо (1),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588288
Дата охранного документа: 27.06.2016
12.01.2017
№217.015.58e1

Двухрядный роликовый подшипник качения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Двухрядный роликовый подшипник качения содержит внутреннее кольцо (5) с двумя цилиндрическими дорожками качения (6), разделенными в центральной части кольца общим буртиком (7), и снабженное буртиком (8) на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588299
Дата охранного документа: 27.06.2016
Показаны записи 1-2 из 2.
20.02.2014
№216.012.a163

Шихта для получения пористого проницаемого материала

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составу шихты для получения пористого проницаемого материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Может использоваться для изготовления каталитических блоков нейтрализаторов отработавших газов двигателей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507030
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.09.2015
№216.013.769b

Способ получения монофазного интерметаллидного сплава на основе системы алюминий-титан

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к интерметаллидному сплаву на основе системы алюминий-титан , который может быть использован при производстве изделий и покрытий, в частности в производстве лопаток газотурбинных двигателей, клапанов моторов, вентиляторов для горячих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561952
Дата охранного документа: 10.09.2015

Похожие РИД в системе