Электрокондуктометрические концентратомеры (электрокондуктометры) применяют, например, для определения остаточного содержания солей в нефти после ее обессоливания. Они называются также солемерами. Электрокондуктометрия — это измерение концентрации растворов солей, щелочей, кислот, т.е. электролитов, по их электропроводимости — величине, обратной электрическому сопротивлению. Единицей электропроводимости в системе СИ является сименс (См): 1 См = 1/Ом.
По типу датчиков электрокондуктометры можно разделить на две группы: с погружными электродами (контактные) и бесконтактные. На рис. 7, а показана схема двухэлектродной измерительной ячейки с погружными электродами — металлическими пластинами, к которым приложено напряжение переменного тока. Повышение температуры приведет к уменьшению Rх и одновременному увеличению RК. Равенство изменений этих сопротивлений (в некоторых пределах изменения температуры) обеспечивается подбором шунта RS. Таким образом, изменение температуры раствора в этих пределах не вызовет изменения показаний миллиамперметра, который будет реагировать только на изменение концентрации раствора.
Протекание по электродам тока приводит к их поляризации, снижающей чувствительность прибора. Чтобы уменьшить влияние поляризации на чувствительность прибора, применяют четырехэлектродную ячейку (рис. 7, б). Два крайние электрода создают через раствор ток, сила которого регулируется реостатом R. Их поляризация принципиального значения не имеет. Внутренние электроды — измерительные, поляризация их незначительна. Основным недостатком рассмотренного метода измерения является подверженность коррозии погружных электродов, обусловленной протеканием электрохимических процессов и контактом с агрессивными средами, особенно при повышенных температурах, а также загрязнение электродов осадками.
Рисунок 7 - Схема двухэлектродной (а) и четырехэлектродной (б) измерительной ячейки:
Rх — сопротивление слоя раствора между электродами; RS — шунт; RК — сопротивление металлического терморезистора, включенного последовательно с ячейкой для введения поправки на температуру раствора
Более надежным является бесконтактный метод измерения (рис. 8). По трубке из диэлектрического материала непрерывно протекает электролит, концентрацию которого требуется измерить. Трубка с электролитом образует замкнутый контур (виток), играющий роль вторичной обмотки трансформатора возбуждения Т1 и одновременно первичной обмотки измерительного трансформатора Т2. В зависимости от электропроводимости раствора в контуре, как в замкнутом проводнике, индуктируется ЭДС, создавая в нем ток. В свою очередь, этот ток наводит ЭДС во вторичной обмотке трансформатора Т2. Эта ЭДС и является мерой концентрации раствора. Поправка на температуру вводится по изменению сопротивления терморезистора RК.
Рисунок 8 - Схема бесконтактного измерения электропроводимости:
Т1, Т2 — трансформаторы возбуждения
Дата: 2019-02-19, просмотров: 258.