Informations de base. La mesure de la conductivité électrique spécifique des solutions aqueuses s'est généralisée dans la pratique en laboratoire, avec le contrôle chimique automatique du régime hydrique des centrales à vapeur, l'efficacité de fonctionnement des usines de purification d'eau et des échanges thermiques industriels et autres installations, ainsi que divers indicateurs de qualité. caractérisant les processus technologiques chimiques.
Les moyens techniques conçus pour mesurer la conductivité électrique spécifique des solutions aqueuses sont généralement appelés analyseurs conductométriques de liquides. L'échelle des instruments secondaires des conductomètres liquides (de laboratoire et industriels) pour mesurer la conductivité électrique spécifique est calibrée en unités de siemens par centimètre ou de microsiemens par centimètre.Conductomètres liquides, qui sont utilisés dans des conditions de production pour mesurer des indicateurs de qualité caractérisant la teneur en sel de la vapeur , les condensats et l'eau d'alimentation des générateurs de vapeur sont généralement appelés compteurs de sel. L'échelle des compteurs de sel secondaires est calibrée en fonction de la teneur conditionnelle de ces sels dans une solution dans les unités suivantes : milligramme par kilogramme microgramme par kilogramme ou milligramme par litre et microgramme par litre Conductomètres liquides utilisés pour mesurer la concentration des solutions de sels , les acides, les alcalis, etc., sont souvent appelés compteurs de concentration. L'échelle des dispositifs concentrateurs secondaires est graduée en pourcentage de la valeur de concentration massique. Les analyseurs de liquides conductométriques sont également utilisés comme alarmes.
Avec des exigences accrues en matière d'indicateurs de qualité de l'eau d'alimentation, de la vapeur et des condensats, il est nécessaire de mesurer de petites valeurs de conductivité électrique, ne dépassant pas 5-b. Lors de la surveillance de l'épuisement des filtres des stations d'épuration, la valeur de la conductivité électrique mesurée la conductivité de l'eau est , et lors du contrôle de la concentration des solutions réactives - de à.
La conductivité électrique des solutions aqueuses est généralement mesurée à l'aide d'un transducteur de mesure conductométrique à électrode composé de deux électrodes,
situé dans un récipient dans lequel s'écoule une solution aqueuse contrôlée. La conception de ces convertisseurs et les circuits de mesure utilisés pour les conductomètres liquides sont discutés ci-dessous. Les conductomètres liquides sans électrode sont également largement utilisés pour mesurer la conductivité électrique des solutions.
La conductivité électrique est l'inverse de la résistivité :
Ici la conductivité électrique, la résistivité, Ohm-cm, définies par l'expression
où est la résistance électrique d'un volume fixe de solution de concentration C entre les électrodes métalliques, Ohm ; section efficace de la solution à travers laquelle circule le courant, distance entre les électrodes, voir
D'après l'équation (22-2-2), l'expression (22-2-1) prend la forme :
où est la conductivité électrique d'un volume fixe de solution, Ohm ; constante du convertisseur d'électrodes,
De l'expression (22-2-3) on a :
Pour les convertisseurs avec une configuration d'électrodes simple, la constante peut être déterminée par calcul. Si le convertisseur a une conception complexe, la constante est déterminée expérimentalement.
Il est à noter que sur la base de l'étude de la conductivité électrique spécifique, nous ne sommes pas en mesure de comparer les valeurs de conductivité électrique des solutions entre elles en fonction de leur concentration. Cela devient possible avec l’introduction du concept de conductivité électrique équivalente. Kohlrausch a appelé la conductivité électrique équivalente la quantité
où est la conductivité électrique équivalente, Sm -eq ; -concentration équivalente de la substance dissoute, .
La valeur de la conductivité électrique des solutions dépend non seulement de la concentration équivalente et de la conductivité électrique équivalente, mais également du degré de dissociation électrolytique de la solution.
Par conséquent, dans le cas général, lorsque toutes les molécules ne sont pas divisées en ions, nous obtenons l’équation suivante pour la conductivité électrique :
Voici le degré de dissociation électrolytique, c'est-à-dire le rapport du nombre de molécules d'électrolyte dissociées au nombre total de molécules dissoutes. Les électrolytes sont des substances dont les solutions aqueuses conduisent le courant électrique (sels, alcalis et acides). Le degré de dissociation électrolytique a dépend à la fois de la nature du soluté et de la concentration de la solution. La valeur numérique de a augmente avec la dilution de la solution. Selon le degré de dissociation électrolytique, les électrolytes sont divisés en forts (acides chlorhydrique, sulfurique, nitrique, alcalis, presque tous les sels) et faibles (par exemple, acides organiques). Pour les électrolytes forts qui, dans les solutions aqueuses à faibles concentrations, se désintègrent presque complètement en ions, la valeur de a est prise égale à l'unité.
Riz. 22-2-1. Dépendance de la conductivité électrique des solutions aqueuses de certaines substances par rapport à leur concentration à 18° C.
L'équation (22-2-6) peut être représentée comme suit :
où est la mobilité des cations et des anions, respectivement
Les mobilités ioniques sont le produit de leur vitesse absolue et du nombre de Faraday
La conductivité électrique des solutions aqueuses dépend de manière complexe de la concentration de la solution. En figue. La figure 22-2-1 montre la dépendance de la conductivité électrique spécifique des solutions aqueuses de certaines substances sur leur concentration. Ce graphique montre clairement qu'une relation claire entre la conductivité électrique de la solution et la concentration ne se produit que si les mesures de conductivité électrique sont effectuées dans la région de concentrations relativement faibles. Les concentrations de substances dissoutes qui doivent être déterminées lors du contrôle de la qualité de la vapeur, des condensats, de l'eau d'alimentation et de l'eau de chaudière correspondent aux sections initiales indiquées dans la Fig. Courbes 22-2-1, où la conductivité électrique augmente continuellement avec l'augmentation des concentrations.
Lors de la mesure de la conductivité électrique du condensat de vapeur et de l'eau d'alimentation, qui sont des solutions aqueuses à très faible concentration en sel, le degré de dissociation électrolytique peut être
prendre égal à un. Dans ce cas, une équation simplifiée peut être utilisée pour déterminer la conductivité électrique
Ici la conductivité électrique équivalente à dilution infinie, qui est déterminée par l'égalité
où sont respectivement la mobilité des cations et des anions, avec une dilution infinie de la solution (pour .
Les valeurs et coefficients de température des mobilités ioniques correspondant à une température de 18°C sont donnés dans. Lors de la mesure de la conductivité électrique spécifique de solutions aqueuses, la température est généralement considérée comme normale (initiale), pour laquelle des données de conductivité électrique sont fournies.
Lors de la mesure de la conductivité électrique, il est nécessaire de prendre en compte l'influence de la température de la solution sur les lectures de l'appareil, car avec une variation de la température de la solution de 1°C, sa conductivité électrique change selon l'instrument lectures.
La dépendance de la conductivité électrique des solutions aqueuses à la température avec de petits écarts par rapport à 18° C est exprimée par la formule
A des températures différant de 18°C de 10-25°C ou plus, il est nécessaire d'utiliser l'équation
où est le coefficient de température de conductivité électrique selon la formule
Ici, les coefficients de mobilité thermique du cation et de l'anion, respectivement
Le coefficient de température de conductivité électrique selon les données de Kohlrausch est lié au coefficient par le rapport
La dépendance de la résistance électrique d'un volume fixe de solution entre les électrodes du convertisseur à une température légèrement différente de 18°C est exprimée par la formule
À des températures différentes de 18°C de 10 à 25°C ou plus, l'équation doit être utilisée
Lors de la surveillance des conditions de l'eau dans les centrales électriques, les concentrations de sel sont généralement exprimées en milligrammes par litre ou en microgrammes par litre. Les équations ci-dessus utilisent la concentration équivalente. Ces concentrations sont recalculées à l'aide de la formule
où la concentration équivalente, concentration C, est la masse équivalente d'ions soluté, selon la formule
Voici respectivement la masse équivalente du cation et de l'anion du soluté (pour . Les valeurs des masses équivalentes d'ions de substances rencontrées lors de la mesure de la conductivité électrique des solutions aqueuses sont indiquées dans.
Il a été noté plus haut que l'étalonnage des conductomètres de liquide (compteurs de salinité) s'effectue en fonction de la teneur conditionnelle de ce sel dans la solution. Cela est dû au fait que parmi les différents sels contenus dans les condensats de vapeur et l'eau d'alimentation des générateurs de vapeur, le chlorure de sodium a une conductivité électrique moyenne.
La conductivité électrique d'une solution aqueuse à faibles concentrations et à une température initiale C peut être déterminée en tenant compte des expressions (22-2-8), (22-2-9) et (22-2-16) selon l'équation
En substituant des valeurs dans cette expression, nous obtenons :
L'étalonnage des conductomètres de liquide (compteurs de salinité) est généralement effectué à température normale. Pour convertir en valeur de température, vous pouvez utiliser la formule (22-2-10)
En substituant les valeurs dans cette équation, nous obtenons :
La résistance électrique d'un volume fixe de solution de convertisseur à faible concentration et à température C peut être déterminée en tenant compte des expressions (22-2-3) et (22-2-20) à l'aide de la formule
En plus d'une petite quantité de sels, le condensat de vapeur et l'eau d'alimentation des générateurs de vapeur contiennent généralement des gaz dissous - ammoniac, dioxyde de carbone et hydrazine. La présence de gaz dissous et d'hydrazine modifie la conductivité électrique du condensat et de l'eau d'alimentation, et les lectures du conductomètre liquide (compteur de salinité) ne correspondent pas clairement à la teneur en sel conventionnelle, c'est-à-dire à la valeur du résidu sec obtenu par évaporation. du condensat ou de l'eau d'alimentation. Cela conduit à la nécessité de modifier les lectures de l'instrument ou d'utiliser un dispositif supplémentaire pour éliminer les gaz dissous et l'hydrazine de l'échantillon.
Un dispositif supplémentaire sous la forme d'un dégazeur pour éliminer les gaz dissous de l'échantillon n'exclut pas l'influence de l'hydrazine sur les lectures d'un analyseur conductométrique d'hydrazine. Le filtre actuellement utilisé rempli d'échangeur de cations élimine l'influence de l'ammoniac et de l'hydrazine sur les lectures de l'instrument.
Transducteurs conductométriques à électrodes. Les transducteurs d'électrodes utilisés pour mesurer la conductivité électrique des solutions sont fabriqués pour les études en laboratoire de diverses solutions et pour les mesures techniques. Les mesures en laboratoire sont effectuées en courant alternatif. Il convient de noter que la méthode conductométrique de mesure du courant alternatif reste généralement acceptée dans la pratique quotidienne des laboratoires. Les mesures techniques de la conductivité électrique des solutions utilisant des convertisseurs d'électrodes sont généralement effectuées en utilisant un courant alternatif d'une fréquence de 50 Hz.
La conception, les dimensions et, par conséquent, la constante des transducteurs à électrodes dépendent largement de la valeur mesurée de la conductivité électrique de la solution. Dans les mesures techniques, les transducteurs les plus courants sont ceux à coaxial cylindrique et, dans une moindre mesure, ceux à électrodes plates. La conception des convertisseurs à électrodes coaxiales cylindriques est représentée schématiquement sur la Fig. 22-2-2. Le convertisseur montré sur la Fig. 22-2-2, a, l'électrode cylindrique extérieure est aussi son corps. Le deuxième convertisseur (Fig. 22-2-2, b) possède également des électrodes coaxiales cylindriques, mais elles sont situées dans son corps en acier, auquel une électrode est soudée. Ce convertisseur
utilisé dans les salinités TsKTI avec des concentrateurs de petite taille. Un échantillon dégazé et enrichi, ayant une température constante proche de 100°C, entre dans le convertisseur par le raccord gauche du concentrateur. Le raccord supérieur du convertisseur est relié par un tuyau en acier à l'espace vapeur d'un concentrateur de petite taille, un salinomètre. Un schéma du dispositif d'un convertisseur à électrodes plates est présenté sur la Fig. 22-2-3. Caractéristique du convertisseur illustré à la Fig. 22-2-3 est que les surfaces de ses électrodes et la section efficace de la solution à travers laquelle circule le courant ne sont pas les mêmes.
Riz. 22-2-2. Conception de convertisseurs à électrodes coaxiales cylindriques. 1 - pinces pour connecter les fils; 2 - électrodes ; 3 - corps en acier ; 4 - isolants.
Riz. 22-2-3. Dispositif transducteur à électrodes plates. 1 - boîtier du convertisseur ; 2 - pinces pour connecter les fils ; 3 - électrodes.
Outre les transducteurs à électrodes à flux continu considérés, ils sont également du type submersible, directement immergés dans une canalisation contenant un liquide dont la conductivité électrique (ou la concentration) doit être contrôlée. Les électrodes des transducteurs pour les mesures techniques sont en acier inoxydable. Les électrodes des transducteurs pour les études en laboratoire des solutions électrolytiques sont en platine. Pour réduire la polarisation des électrodes, celles-ci sont recouvertes d'une couche de noir platine. Les cuves de ces convertisseurs sont généralement en verre. Les dimensions des cuves sont choisies en fonction de la valeur attendue de la conductivité électrique de la solution testée.
Des processus électrochimiques complexes se déroulent sur les électrodes du convertisseur en contact avec la solution. Lors de la mesure de la conductivité électrique de solutions aqueuses, l'espace entre les électrodes est rempli d'un milieu à constante diélectrique élevée. Pour ces raisons, un volume fixe de solution entre les électrodes du transducteur, lorsqu'il est mesuré en courant alternatif, représente une résistance électrique complexe - une combinaison de résistances actives.
et des composants capacitifs. Le circuit électrique équivalent du convertisseur d'électrodes, prenant en compte les processus d'électrodes, est illustré à la Fig. 22-2-4. Les procédés d'électrode comprennent le processus d'électrolyse d'une solution lorsqu'un courant électrique la traverse et le processus de formation d'une double couche électrique à l'interface « électrode métallique - solution ». La formation d'une double couche électrique se produit en raison de l'influence d'un champ électrique externe, de l'inégalité des potentiels chimiques des ions métalliques des électrodes et des ions dans la solution et de l'adsorption spécifique des ions et des molécules polaires. Dans un circuit à courant alternatif, la double couche électrique équivaut à une capacité électrique. La capacité électrique de la double couche ne dépend pas de la fréquence de la tension d'alimentation et est fonction de la concentration et de la taille du potentiel appliqué aux électrodes.
Riz. 22-2-4. Circuit électrique équivalent du convertisseur d'électrodes.
Le circuit électrique équivalent du processus de polarisation est représenté dans le cas général par une résistance active-capacitive non linéaire, appelée impédance de Faraday. L'un des modèles de circuit équivalents est défini par l'expression
où constant, Ohm - vitesse angulaire, rad/s Lors de la réalisation de mesures techniques, ils s'efforcent de créer une conception du transducteur à électrodes telle que sa résistance totale soit déterminée par la résistance active d'un volume fixe de solution entre les électrodes et le L'influence des processus électrochimiques et des composants réactifs de la résistance électrique provoqués par ces processus serait négligeable. Si ces conditions sont remplies avec l'approximation requise, alors la résistance électrique d'un volume fixe de solution entre les électrodes du convertisseur est déterminée selon l'expression (22-2-3) par la formule suivante :
Riz. 22-2-5. Circuit électrique équivalent simplifié du convertisseur d'électrodes.
Considérons un circuit électrique équivalent simplifié d'un convertisseur d'électrodes, qui ne prend pas en compte l'effet de l'électrolyse. Dans ce cas, la résistance totale du convertisseur sera déterminée comme suit à partir du circuit illustré à la Fig. 22-2-5, capacités double couche sur les électrodes avec résistance électrique active de la solution entre les électrodes et capacité shuntant cette résistance. Cette capacité peut être qualifiée de « constructive ». Il est à noter que l'eau a une constante diélectrique relative plus élevée que les autres liquides (pour les condensats, ce qui entraîne la nécessité de prendre en compte la capacité entre les électrodes).
En utilisant la relation connue qui détermine le module de résistance capacitive, il est possible de réaliser une analyse qualitative de l'influence des composants capacitifs et de la fréquence sur le module d'impédance du convertisseur.
En supposant que la résistance active ne dépend pas de la fréquence de la tension sur les électrodes, il est facile de remarquer que lorsque c augmente, l'influence relative de la capacité double couche sur le module d'impédance diminue, tandis que la capacité « constructive » augmente. On peut montrer que l'influence relative de la capacité est pratiquement indépendante de la forme des électrodes, de leurs relations mutuelles.
emplacements et distances entre eux. En effet, les modifications de conception affectent presque également la résistance active du convertisseur et la valeur de la capacité. Le degré d'influence de la capacité double couche peut être modifié par les techniques de conception. À mesure que la surface des électrodes du convertisseur augmente, la capacité de la double couche augmente et une diminution de la section efficace de la solution à travers laquelle passe le courant entraîne une augmentation de la résistance active de la solution . L'influence relative de la capacité double couche est réduite par rapport à un convertisseur dans lequel la surface de l'électrode et la section efficace de la solution sont les mêmes.
Pour réduire l'impact sur la précision de la mesure de la conductivité électrique des solutions de polarisation d'électrodes, des convertisseurs à quatre électrodes sont utilisés, par exemple, dans les analyseurs conductométriques pour solutions aqueuses pures, des convertisseurs de type avec une plage de mesure sont utilisés. Deux électrodes de ce convertisseur sont en courant, alimentées par une tension alternative à travers une grande résistance de limitation, et les deux autres situées entre elles sont en potentiel. Dans ce cas, la tension mesurée aux électrodes de potentiel détermine uniquement la concentration de la solution contrôlée et ne dépend pas de la polarisation partielle des électrodes de courant.
Riz. 22-2-6. Schéma schématique d'un convertisseur d'électrodes avec compensation de température.
Méthodes de compensation de température et circuits de mesure typiques des analyseurs conductométriques. La compensation de température est réalisée à l'aide d'éléments supplémentaires dans le circuit du convertisseur d'électrodes ou dans le circuit de mesure du conductomètre liquide, qui réduisent l'influence d'un écart de la température de la solution de 20°C sur les lectures de l'appareil. La compensation automatique de la température n'élimine pas complètement l'influence de la température de la solution sur les lectures de l'instrument, ce qui présente de grandes difficultés, mais elle la réduit considérablement.
Parmi les méthodes utilisées pour la compensation automatique de la température dans les conductomètres à liquide, la plus couramment utilisée est un convertisseur d'électrodes avec compensation de température, dont le schéma est illustré à la Fig. 22-2-6. Le circuit de compensation de température du convertisseur d'électrodes est formé de résistances connectées en parallèle et en série avec la résistance de la solution. La résistance de la solution avec la résistance a un négatif et la résistance connectée en série a un coefficient de température positif de l'électricité. résistance. La résistance est en fil de manganèse et la résistance est en fil de cuivre. Pour fabriquer une résistance, on utilise parfois du fil de nickel ou de platine. La résistance, réalisée de la même manière que l'élément sensible d'un thermomètre à résistance, est placée dans le
électrode du transducteur (Fig. 22-2-2, a). Une résistance connectée en parallèle avec la résistance de la solution linéarise la dépendance et réduit en même temps le coefficient de température de la résistance réduite. Cela crée des conditions plus favorables pour l'utilisation d'une résistance de compensation
Riz. 22-2-7. Dépendance de la résistance totale du circuit convertisseur sur la concentration C pour des températures de 18 et 35°C.
Le calcul des paramètres du circuit de compensation de température est généralement effectué à partir de la condition de compensation complète de température pour deux concentrations données et de certaines valeurs de température sélectionnées en tenant compte des écarts possibles de la température de la solution par rapport à ce cas, des mesures de concentration (électrique conductivité) doit être comprise entre et puisque l'erreur lorsque la température de la solution change au-delà des limites de cet intervalle peut être plus grande qu'à l'intérieur (Fig. 22-2-7).
La résistance totale du circuit convertisseur par rapport aux bornes A à B (voir Fig. 22-2-6) à la concentration de solution C et sa température est déterminée par l'expression
Ici, ainsi que dans les équations suivantes, les indices indiquent à quelle concentration de la solution et à quelle température se rapportent les valeurs considérées (résistance, conductivité électrique, conductivité électrique). La condition de compensation complète de la température est réduite aux égalités
Dans les deux dernières expressions, le coefficient de température de résistance du cuivre correspond à 0°C. Lors du calcul des paramètres du circuit de compensation de température, ils sont utilisés pour mesurer la conductivité électrique (teneur en sel) de solutions aqueuses à faibles concentrations ; les valeurs des quantités sont le quatrième bras du pont); moteur asynchrone réversible ; Moteur synchrone. Les résistances sont en fil de manganin. La résistance sert à établir la plage requise de changements de résistance lors de la mesure de la conductivité électrique d'une solution depuis la valeur initiale jusqu'à la valeur finale de l'échelle, ce qui permet l'utilisation de ponts équilibrés automatiques KSM2 produits dans le commerce sans modifier le cordon de flux et l'amplificateur.
Riz. 22-2-8. Diagramme schématique d'un conductomètre liquide utilisant un transducteur à électrode (Fig. 22-2-2, 6).
Le circuit de mesure en pont considéré d'un conductomètre liquide secondaire peut également être utilisé pour mesurer la conductivité électrique de solutions aqueuses à l'aide d'un transducteur à électrode avec compensation de température (voir Fig. 22-2-6), s'il est connecté aux bornes au lieu de le transducteur Conductomètres liquides avec un tel transducteur à électrode, fabriqués par Tulenergo , utilisés dans les centrales thermiques pour mesurer la conductivité électrique de l'eau chimiquement déminéralisée. Ces conductomètres de liquide utilisent des transducteurs à électrodes avec compensation de température de 15 à 35 °C, de type à circulation et à immersion. Les appareils ont une plage de mesure de conductivité électrique spécifique de 0,04 à 20° C.
Considérons une méthode de compensation de température utilisant une thermistance incluse dans le circuit de mesure automatique.
conductimètre liquide à pont équilibré (Fig. 22-2-9). Ici, le convertisseur d'électrodes du EP est inclus dans le circuit en pont de mesure du dispositif secondaire, tout comme sur la Fig. 22-2-8. Dans ce cas, la résistance réduite du convertisseur et la thermistance avec un shunt connecté aux bras adjacents du pont ont un coefficient de résistance thermique négatif. Il convient de noter que pour la thermistance la dépendance est non linéaire, tout comme pour
Riz. 22-2-9. Schéma schématique d'un conductomètre liquide utilisant une thermistance pour la compensation de température.
Lors de la mesure de la conductivité, la thermistance est à la même température que la solution analysée, car elle est généralement montée à l'intérieur du boîtier du transmetteur. La précision de la compensation de température sera déterminée par le degré de cohérence entre les coefficients de température de la thermistance avec shunt et la résistance réduite du convertisseur
La compensation de température considérée à l'aide d'une thermistance incluse dans le circuit du pont de mesure est utilisée dans les analyseurs de liquides conductométriques actuels.
La compensation de température peut également être effectuée à l'aide d'un transducteur à électrode supplémentaire, qui est rempli d'une solution aqueuse ayant un coefficient de température de résistance proche du coefficient de température de la solution analysée. Dans ce cas, les convertisseurs de travail et de compensation sont inclus dans les bras adjacents du circuit de mesure en pont. Dans ce cas, le transducteur compensateur est lavé de l'extérieur par la solution analysée et a avec elle la même température. Cette méthode de compensation de température n'est pas largement utilisée, car les propriétés de la solution dans le convertisseur de compensation changent avec le temps.
Les ponts équilibrés automatiques, conçus pour fonctionner en conjonction avec des convertisseurs d'électrodes, peuvent être équipés d'un dispositif supplémentaire pour signaler (réguler) les valeurs limites de la conductivité électrique des solutions aqueuses d'électrolytes.
En plus des analyseurs de liquides considérés avec transducteurs à électrodes, un analyseur conductométrique est disponible
Classe de précision 5 AK, développée par SKB AP, avec un signal de sortie DC. Cet analyseur conductométrique, équipé d'un filtre rempli d'un échangeur de cations de marque, est conçu pour mesurer la conductivité électrique spécifique des solutions aqueuses à une température de 30-40° C et la présence d'impuretés minérales, d'ammoniac et d'hydrazine. Un milliampèremètre automatique KSU2 avec plages de mesure est utilisé comme appareil secondaire
Le produit des concentrations d'ions hydrogène et hydroxyle dans l'eau chimiquement pure est une valeur constante égale à 10 -14 à une température de 25 °C. Il reste inchangé en présence de substances qui se dissocient pour former des ions hydrogène et hydroxyle. Dans l'eau pure, les concentrations en hydrogène et en ions hydroxyle sont de 10 -7 mol/dm 3, ce qui correspond à l'état neutre de la solution. Dans les solutions acides [H + ] > 10 -7 mol/dm 3 et dans les solutions alcalines [H + ]< 10 -7 моль/дм 3 .
Pour plus de commodité, l’expression de la concentration d’ions hydrogène dans l’eau utilise une valeur qui est le logarithme décimal de leur concentration pris avec le signe opposé. Cette quantité est appelée PH et est désigné pH(pH = - log¢).
La valeur du pH est l'un des indicateurs les plus importants de la qualité de l'eau et caractérise l'état de l'équilibre acido-basique de l'eau. Le développement et l'activité vitale du biote aquatique, les formes de migration de divers éléments et l'effet agressif de l'eau sur les roches hôtes, les métaux et le béton dépendent de la valeur du pH.
La valeur du pH des eaux de surface est influencée par l'état d'équilibre carboné, l'intensité des processus de photosynthèse et de décomposition des substances organiques et la teneur en substances humiques.
Dans la plupart des plans d’eau, le pH de l’eau varie généralement entre 6,3 et 8,5. Dans les eaux des rivières et des lacs, les valeurs de pH sont plus faibles en hiver qu'en été.
La valeur du pH des eaux de surface soumises à une pollution intense par les eaux usées ou à l'influence des eaux souterraines peut varier dans des limites plus larges en raison de la présence d'acides ou de bases forts dans leur composition.
Conductivité électrique spécifique (conductivité électrique) - caractéristique quantitative de la capacité de l’eau à conduire le courant électrique. Au sens purement physique, il s'agit de l'inverse de la résistance électrique de l'eau à une température de 25°C, située entre deux électrodes d'une surface de 1 cm 2 dont la distance est de 1 cm. L'unité de conductivité électrique est Siemens par 1 m (S/m). Pour l'eau, les valeurs dérivées sont utilisées comme unité de mesure - milliSiemens pour 1 m (mS/m) ou microSiemens pour 1 cm (μS/cm).
Dans la plupart des cas, la conductivité électrique spécifique des eaux de surface terrestres est une caractéristique approximative de la concentration d'électrolytes inorganiques dans l'eau - cations Na+ , K + , Ca 2+ , Mg 2+ et Clˉ, SO 4 2-, HCO 3 - anions . La présence d'autres ions, par ex. Fe (II), Fe (III), Mn(II), NO 3 - , HPO 4 2- a généralement peu d'effet sur la valeur de la conductivité électrique, car ces ions se trouvent rarement dans l'eau en quantités significatives. Les ions hydrogène et hydroxyle, dans la gamme de leurs concentrations habituelles dans les eaux de surface terrestres, n'ont pratiquement aucun effet sur la conductivité électrique. L'influence des gaz dissous est également faible.
Ainsi, la conductivité électrique spécifique des eaux de surface terrestres dépend principalement de leur minéralisation et varie généralement de 50 à 10 000 µS/cm.
Le pH de l'eau est mesuré potentiométriquement et la conductivité électrique spécifique est mesurée par la méthode conductométrique à l'aide d'instruments appropriés - pH-mètres (ionomères) et conductomètres. Les appareils modernes (compteurs ionomères-salins) sont équipés de capteurs pour les deux indicateurs et permettent de les mesurer presque simultanément.
AR 52.24.495-2005
DOCUMENT D'ORIENTATION
INDICATEUR D'HYDROGÈNE ET CONDUCTIVITÉ ÉLECTRIQUE SPÉCIFIQUE DE L'EAU. PROCÉDÉ POUR EFFECTUER DES MESURES PAR LA MÉTHODE ÉLECTROMÉTRIQUE
Date d'introduction 2005-07-01
Champ d'application
Ce document d'orientation établit des méthodes pour effectuer des mesures (ci-après dénommées la méthode) de l'indice d'hydrogène dans la plage de 4 à 10 unités. pH et conductivité électrique compris entre 5 et 10 000 μS/cm dans des échantillons d'eaux de surface terrestres et d'eaux usées traitées par méthode électrométrique.
Caractéristiques des erreurs de mesure
Méthode de mesure
Lors de la mesure du pH de l'eau à l'aide de la méthode électrométrique, on utilise un système composé d'une électrode en verre dont le potentiel dépend de la concentration (activité) des ions hydrogène et d'une électrode auxiliaire. Lorsqu'il est immergé dans un échantillon d'eau, le système d'électrodes développe une force électromotrice qui dépend linéairement de l'activité des ions hydrogène.
La mesure de la conductivité électrique repose sur la mesure de la résistance électrique d'une solution située entre deux électrodes de platine (platinées) d'une surface de 1 cm 2 dont la distance est de 1 cm.
Lorsque la température change de 1 °C, la valeur de la conductivité électrique spécifique change (augmente avec l'augmentation de la température) d'environ 2 %. Par conséquent, pour éliminer cette erreur, les mesures sont effectuées sur un échantillon à température contrôlée ou à l'aide d'un compensateur de température automatique. Sinon, des corrections appropriées sont apportées aux résultats.
Exigences de sécurité et environnementales
où v t est la valeur de la conductivité électrique spécifique à la température de mesure, µS/cm ;
f - correction de température (Annexe).
Si l'appareil est calibré dans d'autres unités, le résultat de la mesure doit être converti en microsiemens par centimètre.
où pH est la moyenne arithmétique de deux résultats dont la différence ne dépasse pas la limite de répétabilité r (0,06 unité pH).
où : v est la moyenne arithmétique de deux résultats dont la différence ne dépasse pas la limite de répétabilité r (2,77 sr);
±D - limites d'erreur de mesure ( tableau ).
Dans ce cas, la température réelle de mesure est indiquée si une correction automatique ou mathématique du résultat a été effectuée. Les valeurs numériques du résultat de la mesure doivent se terminer par un chiffre du même chiffre que les valeurs de la caractéristique d'erreur.
12 Contrôle qualité des résultats de mesures lors de la mise en œuvre de la technique en laboratoire
3 Lors de la mise en œuvre de la technique en laboratoire, il est prévu :
Contrôle opérationnel par l'exécutant de la procédure de mesure (basé sur une évaluation de la répétabilité lors de la mise en œuvre d'une procédure de contrôle distincte) ;
Surveillance de la stabilité des résultats de mesure (basée sur la surveillance de la stabilité de l'écart type de répétabilité).
L'algorithme de contrôle opérationnel par l'exécutant de la procédure de mesure est donné dans le RD 52.24.495-2005.
La fréquence du contrôle opérationnel et les procédures de contrôle de la stabilité des résultats de mesure sont réglementées dans le manuel qualité du laboratoire.
Métrologue en chef de l'Institut national de chimie A.A. Nazarova
Les compteurs de conductivité électrique spécifique de l'air « Conductivité électrique-2M » (ci-après dénommés compteurs) sont conçus pour mesurer simultanément la conductivité électrique spécifique de l'air de polarité positive (X) ou négative (X-).
Description
Structurellement, les compteurs se présentent sous la forme d'une unité distante (une unité de condensateurs de mesure d'aspiration - BAIC) et d'une unité d'alimentation et d'interface (BPS), reliées par un câble de signal.
À l'intérieur du BAIC se trouvent deux condensateurs de mesure d'aspiration (AMC), des cartes d'amplificateur électrométrique (EMU), un ventilateur et une unité de commande. Le panneau avant de l'appareil dispose d'un connecteur pour connecter un câble de signal. Le mode de fonctionnement des compteurs est contrôlé et les relevés sont effectués à l'aide d'un ordinateur doté d'un logiciel spécial.
Le BPS comprend un convertisseur de tension d'impulsion ~220/+24 V, 45 W de fabrication industrielle, une carte de génération de tension de fonctionnement AIK, un module DAC NL-4AO pour contrôler cette carte et un générateur de tension de commande intégré. Sur le panneau avant se trouvent un interrupteur à bascule « Réseau » pour connecter le BPS au réseau et une LED signalant la connexion du BPS au réseau. Le panneau arrière du BPS contient des connecteurs pour connecter le câble d'alimentation secteur, la connexion à un PC, la connexion d'un câble de signal au BAIC, la connexion d'un câble coaxial à partir d'un dispositif de contrôle externe, des interrupteurs à bascule pour faire passer les compteurs en mode de contrôle, basculer entre sources de tension de commande intégrées et externes, ainsi qu'une mise à la terre de protection des bornes.
En tant que source de tension de commande intégrée, un générateur de tension de commande intégré est utilisé, conçu pour générer une tension qui varie selon une loi linéaire afin de surveiller les performances des compteurs.
Le principe de fonctionnement des compteurs est basé sur le flux de courant à travers l'électrode de mesure AIC sous l'influence d'une tension appliquée à une autre électrode lorsque l'air testé est soufflé à travers elle et sur la conversion de ce courant en une tension de sortie avec sa conséquence ultérieure. la mesure. La valeur de la tension de sortie est proportionnelle à la conductivité électrique mesurée de la polarité correspondante.
Les compteurs fonctionnent sous le contrôle d'un ordinateur personnel (PC), la communication avec le PC s'effectue via une ligne de communication numérique de la norme EIA RS-485 au format « demande-réponse ».
L'apparence des compteurs, indiquant l'emplacement de la marque d'homologation de type et des scellés (autocollants), est illustrée à la figure 1.
1, 2, 3, 4 - pose des autocollants Figure 1 - Vue générale du compteur « Conductivité Électrique-2M » et pose des autocollants
Logiciel
Le logiciel est destiné à être installé sur un ordinateur personnel (PC) qui contrôle les compteurs.
Le logiciel est un progiciel composé du module exécutable principal Conduct_2M_Logger et de bibliothèques logicielles supplémentaires. Le logiciel est installé sur un PC exécutant le système d'exploitation Windows XP ou des systèmes d'exploitation supérieurs.
Les données d'identification du logiciel sont données dans le tableau 1.
Tableau 1 - Données d'identification du logiciel
Le niveau de protection du logiciel contre les interférences intentionnelles et involontaires correspond au niveau « bas » selon R 50.2.077-2014.
Tableau 2 - Caractéristiques métrologiques et techniques des compteurs
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Nom de la caractéristique |
Valeurs caractéristiques |
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Plage de mesure de la conductivité électrique polaire (positive ou négative) de l'air, fSmm-1 | |
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Limites de l'erreur de mesure réduite* admissible de la conductivité électrique spécifique de l'air, % | |
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Tension entre les électrodes du condensateur de mesure d'aspiration (AMC), V Canal de mesure X+ Canal de mesure X- |
plus 60±0,1 moins 60±0,1 |
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Vitesse du flux d'air dans le tuyau d'entrée AIK, ms-1, pas moins | |
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Temps d'établissement du mode de fonctionnement lorsque le compteur est allumé, min, pas plus | |
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Taux de changement de tension linéaire du générateur intégré, V/s | |
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Durée du demi-cycle de montée ou de descente de la tension variable linéairement du générateur intégré, s, pas moins | |
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Tension d'alimentation du secteur AC avec fréquence (50 ± 1) Hz, V | |
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Consommation électrique, VA, pas plus | |
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Dimensions hors tout (longueur x largeur x hauteur), mm, pas plus |
500 x 400 x 300 300 x 220 x 80 |
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Poids, kg, pas plus | |
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Des conditions de fonctionnement: Température de l'air ambiant du bloc BPS, °C Température de l'air ambiant de l'unité BAIK, °C Humidité relative, % Pression atmosphérique, kPa |
de 15 à 25 de moins 50 à plus 50 à 98 de 84 à 106,7 |
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* L'erreur est normalisée à la limite supérieure de la plage de mesure |
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Marque d'homologation de type
appliqué sur la paroi latérale du compteur sous forme d'autocollant et sur la page de titre du manuel d'utilisation et du passeport du compteur de manière typographique.
exhaustivité
L'étendue de la livraison des compteurs est indiquée dans le tableau 3.
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Nom |
Désignation |
Quantité, |
Note |
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1 conductimètre d'air "Conductivité Électrique-2M" composé de : | |||
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1.1 Unité distante | |||
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1.2 Alimentation et interface | |||
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1.3 Cordon d'alimentation | |||
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1.4 Câble de signaux | |||
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2 Manuel d'utilisation |
IRSHYA.416312.001 RE | ||
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3 Méthode de vérification | |||
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4 Passeport |
IRSHYA.416312.001 PS | ||
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5 Disque optique avec logiciel | |||
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6 pièces détachées : fusible | |||
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7 Ordinateur personnel (ordinateur portable) |
Configuration minimale requise : processeur Intel Pentium 4 2,4 GHz, 1,0 Go de RAM, disque dur de 250 Go, carte vidéo ATI Radeon 9550, Système d'exploitation Windows XP, Vista ou Win7. |
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8 Convertisseur d'interface RS485/USB | |||
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9 Câble d'interface COM DB9F-DB9M | |||
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10 Etagère avec caisson pour installation d'une unité déportée | |||
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** - les articles marqués sont fournis sur demande supplémentaire du client et peuvent être remplacés par des articles similaires. |
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Vérification
réalisée selon le document 651-15-42 MP « Instruction. Mètres de conductivité électrique spécifique de l'air "Electroconductivité-2M". Méthodologie de vérification », approuvée par le Premier Directeur Général Adjoint - Adjoint aux Travaux Scientifiques de la FSUE « VNIIFTRI » le 10 décembre 2015.
Liste des normes utilisées lors de la vérification :
Appareil de mesure étalon pour la conductivité électrique de l'air « Conductivité électrique-2E », plage de mesure de la conductivité électrique polaire (positive ou négative) de l'air de 5 à 40 fS-m-1 ;
Compteur combiné Testo 425 (registre d'État n° 17273-11) ;
Voltmètre numérique universel V7-34A (registre d'État n° 7982-80) ;
Chronomètre électronique Integral S-01 (registre d'État n° 44154-10).
La marque de vérification est apposée sur le certificat de vérification sous la forme d'un autocollant ou d'une empreinte de la marque de vérification.
Informations sur les méthodes de mesure
Mètres de conductivité électrique spécifique de l'air "Electroconductivité-2M". Manuel. IRSHYA.416312.001 RÉ.
Documents réglementaires et techniques établissant les exigences relatives aux compteurs de conductivité électrique spécifique de l'air "Electroconductivité-2M"
Mètres de conductivité électrique spécifique de l'air "Electroconductivité-2M". Conditions techniques. IRSHYA.416312.001 TU.
Utilisation : dans la technologie de mesure dans la recherche hydrophysique. L'essence de l'invention : un conductimètre électrique pour l'eau de mer contient un générateur de signal sinusoïdal 1, une source de courant alternatif 2, un transducteur de mesure primaire (PMT) 3, deux redresseurs 4, 6, un comparateur 5, une source de courant continu 7, deux interrupteurs commandés 8, 9, un condensateur 10, un déclencheur RS 11, un intégrateur 12, un convertisseur tension-fréquence 13, un diviseur de fréquence 14, un enregistreur 15, un distributeur 16. Le compteur équilibre automatiquement la tension de sortie redressée du primaire PIP 3 avec la tension accumulée par le condensateur de synchronisation 10, dont le courant de charge est formé à partir de la tension du générateur 1, alimentant PIP 3, et le temps de charge est réglé comme un multiple de la période de la fréquence de sortie du compteur. 2 malades.
L'invention concerne la technologie de mesure et peut être utilisée dans des études hydrophysiques pour mesurer la conductivité électrique spécifique de l'eau de mer. Conductomètre connu comportant une cellule à trois électrodes contenant un amplificateur opérationnel, un transformateur d'adaptation avec une résistance de référence dans l'enroulement secondaire et une source d'alimentation. Le principe de fonctionnement du conductomètre est d'équilibrer automatiquement les courants dans l'électrode de courant de la cellule à trois électrodes et dans le circuit de résistance de référence. La quantité de courant, mesurée par la chute de tension aux bornes de la résistance de référence, est proportionnelle à la conductivité électrique du liquide dans lequel la cellule conductométrique est immergée. L'inconvénient d'un tel conductomètre est la faible immunité au bruit du signal de sortie analogique, ainsi que sa dépendance à l'instabilité de l'amplitude de la tension alternative de la source d'alimentation, ce qui réduit la précision de la mesure. On connaît un dispositif de mesure de la conductivité électrique spécifique d'un liquide, contenant un générateur de tension sinusoïdale connecté en série, un transducteur fonctionnel primaire et un compteur, la deuxième entrée du transducteur fonctionnel est connectée à la sortie du générateur ; Le convertisseur fonctionnel est conçu comme un convertisseur tension-fréquence à deux canaux et contient un déphaseur, deux comparateurs, une source de tension de référence, un bloc logique, un intégrateur, des convertisseurs tension-fréquence et fréquence-tension. Le principe de fonctionnement du dispositif est d'équilibrer les durées des impulsions 0 et x générées par les comparateurs de leurs tensions alternatives U o et U x provenant respectivement des sorties du générateur et du convertisseur primaire. La tension U x est mise en phase avec la tension U 0 à l'aide d'un déphaseur. Les entrées de référence des comparateurs sont alimentées en tensions depuis la sortie de la source de tension de référence (U 0) et via le circuit de rétroaction depuis la sortie du convertisseur fréquence-tension (U x). En fonctionnement stable ( 0 =T x), la fréquence de sortie de l'appareil est proportionnelle à la conductivité électrique mesurée. L'inconvénient du dispositif connu est la faible précision de mesure due à la présence d'un déphaseur dans le circuit de mesure du dispositif et à l'erreur qu'il introduit dans la synchronisation des phases des tensions alternatives U 0 et U x. Le plus proche du compteur proposé en termes d'essence technique et du résultat obtenu est un dispositif de mesure de la conductivité électrique spécifique de l'eau de mer, contenant un générateur de signal sinusoïdal dont la sortie est connectée au convertisseur primaire et à l'entrée de la source de tension de référence. , un comparateur dont la sortie est connectée à un intégrateur, un convertisseur de tension-fréquence et un enregistreur connectés en série ; la deuxième entrée du comparateur est reliée à la sortie du convertisseur fréquence-tension dont la première entrée est reliée à la sortie du convertisseur tension-fréquence, et la deuxième entrée à la sortie de la source de tension de référence. Le principe de fonctionnement du dispositif est d'équilibrer automatiquement les tensions U x et U p fournies respectivement aux entrées du comparateur à partir des sorties du convertisseur primaire et du convertisseur fréquence-tension. L'inconvénient du dispositif connu est la faible précision de mesure due à la non-linéarité de la sinusoïde de la tension de sortie du générateur et à l'instabilité de la tension de référence, et, par conséquent, la non-linéarité de la dépendance de la tension de sortie U p de la fréquence- convertisseur de tension sur les changements de l'amplitude de la tension de sortie du générateur. L'objectif de l'invention est d'augmenter la précision de mesure en convertissant la tension sinusoïdale du générateur en courant de charge du condensateur de synchronisation. Ceci est obtenu grâce au fait que le compteur de conductivité électrique de l'eau de mer, contenant un générateur de signal sinusoïdal, un transducteur de mesure primaire, un comparateur, un intégrateur connecté en série, un convertisseur tension-fréquence et un enregistreur, comprend en outre un diviseur de fréquence connecté en série, connecté par l'entrée à la sortie du convertisseur tension-fréquence, un distributeur d'impulsions et un déclencheur RS commandé, connecté par la sortie à l'entrée de l'intégrateur, une source de courant alternatif connectée par le entrée à la sortie du générateur, et par la sortie à l'entrée du transducteur de mesure primaire dont la sortie est reliée par l'intermédiaire d'un redresseur à l'entrée du comparateur, reliée par la sortie à la deuxième entrée du déclencheur RS, un deuxième redresseur connecté en série avec la sortie du générateur, une source de courant continu, les premier et deuxième interrupteurs commandés et un condensateur de temporisation, les entrées de commande des première et deuxième touches sont connectées respectivement aux deuxième et première sorties du distributeur, le dont la troisième sortie est connectée à la troisième entrée du déclencheur RS- commandé, la quatrième sortie du distributeur est connectée à sa deuxième entrée, la deuxième sortie du condensateur de temporisation est connectée à la sortie combinée du premier interrupteur et du deuxième entrée du comparateur, la première sortie du condensateur est mise à la masse. La réalisation de cet objectif est associée à la conversion de la tension alternative du générateur en courant de charge du condensateur de synchronisation, dont le temps de charge, au moyen de la correction de fréquence du convertisseur tension-fréquence, est réglé sur un multiple de la sortie période de fréquence ; la tension accumulée par le condensateur compense la tension de sortie pré-redressée du transducteur de mesure primaire. En figue. 1 montre un schéma fonctionnel du compteur proposé ; En figue. 2 chronogrammes de signaux expliquant le fonctionnement du compteur. Le compteur de conductivité électrique de l'eau de mer contient un générateur de signal sinusoïdal 1 connecté en série, une source de courant alternatif 2, un transducteur de mesure primaire (PMT) 3, un redresseur 4 et un comparateur 5, un deuxième redresseur 6 connecté en série connecté par l'entrée à la sortie du générateur 1, une source constante 7 de courant, des interrupteurs commandés 8, 9 et un condensateur de temporisation 10, reliés par la deuxième sortie à la sortie combinée de la clé 8 et à la deuxième entrée du comparateur 5, le la première sortie du condensateur 10 est mise à la masse, le déclencheur RS commandé 11 connecté en série, l'intégrateur 12, le convertisseur tension-fréquence 13, le diviseur de fréquences 14, combinés par une entrée avec l'entrée de l'enregistreur 15, et un distributeur d'impulsions 16, reliée par la première sortie à l'entrée R du déclencheur 11 dont la deuxième entrée S est reliée à la sortie du comparateur 5, les deuxièmes entrées de commande des touches 8 et 9 sont reliées aux deuxième et première sorties , respectivement distributeur 16, dont la troisième sortie est connectée à la troisième entrée du déclencheur 11, la quatrième sortie du distributeur est connectée à sa deuxième entrée R. Le compteur fonctionne comme suit. La tension sinusoïdale U g du générateur 1 est convertie par la source 2 en un courant alternatif stabilisé en amplitude I I, alimentant la cellule à trois électrodes du PIP 3 : I I U g /R t2, où R T2 est la résistance de la résistance de réglage du courant. de la source 2. A la sortie du PIP 3, se forme une courbe de tension sinusoïdale 17 (sur la figure 2), dont l'amplitude est inversement proportionnelle à la conductivité électrique spécifique de l'eau de mer dans laquelle est immergé le PIP 3. Redresseur 4 convertit la tension alternative de la sortie du PIP 3 en une tension continue U fournie à la première entrée du comparateur 5 :
Où K 4 est le coefficient de conversion du redresseur 4. A la deuxième entrée du comparateur 5, il se forme une tension de compensation, accumulée par le condensateur de temporisation 10 pendant la durée pi de l'impulsion de sortie du distributeur 16. Les impulsions de sortie de le convertisseur 13 (schéma 18 sur la figure 2), suivi d'une fréquence f à travers le diviseur 14, qui réduit la fréquence de K 14 fois, est fourni à l'entrée C du distributeur 16 (schéma 19 sur la figure 2), le les impulsions aux sorties 1 à 4 sont présentées dans les diagrammes 20 à 23 de la Fig. 2. La durée pi des impulsions aux sorties 1-3 du distributeur 16 est déterminée par l'expression suivante : pi = . Pendant la durée d'impulsion pi (schéma 21 sur la figure 2) à partir de la deuxième sortie du distributeur 16, fournie à l'entrée V de commande du commutateur 8, le condensateur de temporisation 10 est chargé (schéma 24, figure 2) à partir du source de courant continu 7, commandée à travers le redresseur 6 par la tension sinusoïdale U g du générateur 1. Le courant de charge du condensateur 10 est déterminé par l'expression suivante : I 3 = , où K 6 est le coefficient de conversion du redresseur 6, R t7 est le résistance de la résistance de réglage du courant de la source 7. La tension U c sur les plaques du condensateur est déterminée par le temps de charge, le courant de charge I c et la capacité C : U c = La valeur de tension maximale U cmax à laquelle le condensateur 10 peut être chargé est déterminé par la durée pi : U c max = A la fin de la durée d'impulsion 21, la charge du condensateur 10 s'arrête, et au début du prochain cycle de fonctionnement du distributeur 16 pendant la durée d'impulsion ( schéma 20 sur la Fig. 2) à partir de sa première sortie, qui ouvre la clé 8, le condensateur 10 se décharge (schéma 28 sur la Fig. 2). Le comparateur 5, comparant les tensions U c et U fournies à ses entrées, se déclenche (schéma 24 sur la Fig. 2) si leur égalité est atteinte pendant la durée de l'impulsion 21 (voir Fig. 2), c'est-à-dire h< < ри. Выходной импульс компаратора 5 (диаграмма 25 на фиг. 2) устанавливает триггер 11 в состояние лог. "1", которое действует на его выходе (диаграмма 26 на фиг. 2) в течение длительности импульса (диаграмма 22 на фиг. 2) с третьего выхода распределителя 16, поступающего на вход 3 управления триггера 11. Состояние лог. "1" на выходе триггера 11 вызывает увеличение выходного напряжения интегратора 12 (диаграмма 27, фиг. 2), что приводит к увеличению частоты f выходных импульсов генератора 13, а следовательно, к уменьшению длительности ри импульса (диаграмма 21, фиг. 2) распределителя 16, т.е. к выравниванию длительностей з и ри ( ри _ з). Если же электрическая проводимость морской воды такова, что напряжение U остается недосягаемым для напряжения U c в течение длительности ри (диаграмма 28, фиг. 2), сигнал на выходе компаратора 5 будет отсутствовать. Сигнал лог. "0", действующий при этом на выходе триггера 11, вызовет уменьшение выходного напряжения (диаграмма 29 на фиг. 2) интегратора 12. Частота f преобразователя 13 уменьшится, длительность ри возрастет, создавая возможность достижения равенства U U c в течение длительности ри. Таким образом, в течение нескольких циклов работы распределителя 16 наступит установившийся режим, характеризующийся условием з ри, т.е. достижением равенства напряжений U (1) (4) выходная частота преобразователя пропорциональна удельной электропроводимости морской воды. Предлагаемый измеритель имеет меньшую погрешность, а также более простую схему и высокую надежность. Лабораторные испытания подтверждают снижение относительной основной погрешности на 0,02% по сравнению с прототипом.