Вивчення індукційного концентратоміра типу кнц-1м-6у3

1. Мета роботи - вивчення конструкції, принципу дії й проведення перевірки безконтактного концентратоміру типу КНЦ-1М-6В3.

2. При виконанні лабораторної роботи студент повинен:

Знати: мету і зміст майбутньої роботи, порядок її виконання й основні теоретичні положення даної теми.

Вміти: користуватися вимірювальними приладами лабораторного стенда.

3. Загальні положення

Індукційні концентратоміри типу КНЦ-1М-6В3 застосовуються для безконтактного виміру концентрації солей, кислот, лугів та інших розчинів, питома електрична провідність яких має однозначну залежність від концентрації й перебуває в межах від 1 до 100 Омм.

Чутливий елемент ПП концентратоміра, що занурюється у вимірювальне середовище, містить два тороідальних трансформатори: живильний TV1 і диференціальний TV2 (рис.47). Магнітне поле навколо їхніх сердечників ство- рює в аналізованому середовищі замкнений ланцюг (рідинний виток), величина струму в якому залежить від питомої електропровідності аналізованого середовища.

Принцип дії концентратоміра типу КНЦ-1М-6У3 заснований на індукційному методі вимірюванні опору рідинного витка. У приладі передбачена автоматична компенсація впливу температури аналізованого середовища на її електропровідність. Вимірювання проводиться компенсаційним методом.

Струм, що протікає в ланцюзі рідинного витка, приводить до виникнення магнітного потоку Ф1 навколо осердя трансформатора TV2. Для імітації рідин-

Рис. 47 - Схема індукційного концентратоміра типу КНЦ-1М-6У3

ного витка при випробуваннях приладу використовують ланцюг, складений з обмоток ІІ і V.

Струм у ланцюзі, складеному з обмоток III, VI, резистора R5, який служить для припасування кривизни температурної залежності опору рідинного витка R_РВ = f(t), приводить до виникнення магнітного потоку Ф2.

Струм у ланцюзі автоматичної температурної компенсації, утвореної обмотками IV, VII, VIII, резисторами R1…R4, R6… R9 і термістором R_t, викликає

магнітний потік Ф3, напрямок якого протилежний напрямкам потоків Ф1 і Ф2.

Струм у ланцюзі зворотного зв'язку, утвореного обмоткою IX трансформатора TV2, резисторами R10…R12 і вторинною обмоткою дифтрансформатора ВП із шунтувальними її резисторами R13…R16, створює магнітний потік Ф4.

При цьому резистори R6, R8 служать для зміни кривизни температурної залежності термістора; R1, R2 – для грубого й R7 – тонкого припасування середини шкали; R8, R9 – для установки початку й кінця шкали; R11, R12 – для корекції температурних змін рідинного витка.

Ланцюг, що складається з обмотки Х і конденсатора З є ланцюгом вихідної напруги ПП і включений на вхід підсилювача ВП.

Прилад настроєний так, що при зануренні ПП в аналізоване середовище, концентрація й температура якої дорівнюють контрольним значенням (відповідним до червоної риски на шкалі приладу), осердя дифтрансформатора ВП перебуває в середньому положенні. Цьому положенню осердя відповідає нульовий магнітний потік (Ф4=0), створений ланцюгом зворотного зв'язку, причому інші потоки взаємно скомпенсовані: Ф1+Ф2=Ф3, а результуючий магнітний потік Ф = Ф1+Ф2Ф3Ф4 дорівнює нулю й відповідно дорівнює нулю ( = 0) вихідна напруга обмотки Х.

Зміна концентрації аналізованого середовища змінює опір рідинного витка, що приводить до зміни Ф1 і, відповідно результуючого магнітного потоку, Ф  0, який створює в обмотці Х сигнал неузгодженості , що надходить на вхід підсилювача ВП. Сигнал  перетворюється підсилювачем У, реверсивним електродвигуном М і кулачком у переміщення осердя зворотного зв'язку дифтрансформатора ВП. Це переміщення викликає зміну струму в ланцюзі зворотного зв'язку й приводить до зміни магнітного потоку Ф4 у бік зниження сигналу неузгодженості (  0) так, що Ф  0. Коли сигнал неузгодженості знижується до нуля, то двигун М зупиняється, і стрілка на шкалі вказує значення результату вимірювання.

Зміна магнітного потоку Ф1, викликана зміною температури аналізованого середовища й, відповідно, опору рідинного витка R_РВ, компенсується зміною потоку Ф1 тієї ж амплітуди, але протилежного знака, що викликано зміною опору R_t термістора.

ПП індукційних концентратомірів бувають проточного типу (чутливий елемент вмонтований у ділянку трубопроводу) і заглибного типу, коли чутливий елемент, забезпеченний подовжувальною штангою, опускають у ємність із аналізованим середовищем. ПП останнього типу і представлений на лабораторному стенді (рис. 48).

Рис. 48 - Схема перевірки комплекту індукційного

концентратоміра типу КНЦ-1М-6У3