專利名稱：管外式電磁濃度分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改進(jìn)的電 磁濃度分析儀，即管外式電磁濃度分析儀。
技術(shù)背景根據(jù)溶液的不同的電導(dǎo)特性測量溶液的濃度是一種經(jīng)典的溶 液深度測量方式。
電解質(zhì)溶液與金屬導(dǎo)體一樣，是電的良導(dǎo)體。所以當(dāng)電流通過電解質(zhì)溶 液時(shí)，也必呈現(xiàn)有電阻的作用，并且同樣可用下式來表示-
，在液體中就引用了電導(dǎo)和電導(dǎo)率。此時(shí)，溶液的電導(dǎo)為:
1 1 A A
m=R=7 r = sr
溶液電阻，
電阻率，也即電阻系數(shù)，Q.cm;
導(dǎo)體長度，cm;
導(dǎo)體橫截面積，cm2; 丄
電"^ ;
電導(dǎo)率或稱電導(dǎo)系'iiL'em 。
這里所謂導(dǎo)體，系指由兩電極間的液體所構(gòu)成。其長度、橫截面積均為 兩電極間的電解質(zhì)溶液所具有的長度和橫截面積。
當(dāng)L = lcm， A 二 lcn]2時(shí)，m 二 s。所以電導(dǎo)率的物理意義是1^3溶液 所具有的電導(dǎo)，它表示在lcm3體積中，充以任意溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)
經(jīng)典的電磁式濃度分析儀的方法是用一對(duì)用塑料封裝的電磁線圈探頭 來測量溶液的電導(dǎo)率。這種方法的缺點(diǎn)是用塑料封裝的電磁線圈探頭與被
測溶液相接觸，容易被腐蝕。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提出一個(gè)針對(duì)液體濃度測量裝置，與被測
介質(zhì)不直接接觸，消除被測介質(zhì)可能對(duì)分析儀傳感器的腐蝕和極化等影響，
式中R-
A m保證傳感器的長期穩(wěn)定性。。本實(shí)用新型主要包括溫度測量裝置，其特點(diǎn)是在被測溶液的管道外設(shè)置 有與溫度測量裝置相連的電磁線圈裝置；被測溶液的管道中設(shè)置一對(duì)用導(dǎo)線 相連與管道絕緣的法蘭。一般地溫度測量裝置包括一個(gè)P t 100鉑電阻及相應(yīng)電路。鈿電阻用來 感收管道中溶液溫度變化(為了保證傳感器的封裝效果，鉑電阻要盡量小)， 測量被測溶液的溫度。這個(gè)溫度參數(shù)可以和被測溶液的電導(dǎo)率一起決定被測 溶液的濃度。一對(duì)用導(dǎo)線相連與管道絕緣的法蘭，是為管道中被測溶液構(gòu)成導(dǎo)電回 路。二個(gè)法蘭與管道中溶液相接觸，但與管道不導(dǎo)通。管道內(nèi)襯塑料與溶液 絕緣。一般在被測溶液管道外設(shè)置二個(gè)電磁線圈裝置，即一個(gè)激磁線圈和一個(gè)感應(yīng)線圈以及相應(yīng)電路。在激磁線圈T,的繞組輸入一個(gè)交流激磁電壓Ui時(shí)， 在溶液中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流Ie (由被測介質(zhì)構(gòu)成)。此電流通過被測溶液和以 及一對(duì)用導(dǎo)線相連與管道絕緣法蘭構(gòu)成回路。由于Ie的作用，在另一個(gè)感應(yīng) 線圈T2中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢U2產(chǎn)生。這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢與溶液的電導(dǎo)率有關(guān)。Re=KxXe，(K為傳感器常數(shù)，其值決定于管道長度和直徑。Xe為溶液的電導(dǎo)率。)，溶液回路感應(yīng)電流Ie=Um /Re。在另一感應(yīng)線圈T2中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng) 勢U2:K2xIe。因而Xe可以由U2來表示，通過IV測量可以得到Xe。這樣 在感應(yīng)線圈上可得到隨U2而變化的溶液的電導(dǎo)率Xe，再由單片微處理器通 過溫度補(bǔ)償模型計(jì)算出瞬時(shí)被測溶液的濃度。實(shí)現(xiàn)工業(yè)在線測量。在現(xiàn)有的分析儀中兩個(gè)繞線磁環(huán)，是緊密靠在一起。并和溫度測量鉬電 阻整體封裝于聚四氟乙烯塑料中，構(gòu)成一體化的裝置，稱為傳感器。本實(shí)用 新型與經(jīng)典的電磁式濃度分析儀相比，其特點(diǎn)是線圈等傳感器元件置于管道 外，與被測介質(zhì)不接觸。因聚四氟乙烯良好的化學(xué)穩(wěn)定性，消除被測介質(zhì)可 能對(duì)傳感器的腐蝕和極化等影響，保證傳感器的長期穩(wěn)定性。


附圖l為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意簡圖。附圖中，l一Pt 100鉑電阻；2 —激磁線圈；3 —感應(yīng)線圈；4—內(nèi)襯塑料的工藝管道；5 —法具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)描述。 實(shí)施例本實(shí)施例如附圖l所示。主要包括溫度測量裝置，該裝置包括一個(gè)Pt 100鉑電阻及相應(yīng)電路(現(xiàn)有技術(shù)可以解決)。鉑電阻用來感收管道中溶液溫 度變化(為了保證傳感器的封裝效果，鉑電阻要盡量小)，測量被測溶液的 溫度。這個(gè)溫度參數(shù)可以和被測溶液的電導(dǎo)率一起決定被測溶液的濃度。在被測溶液的管道中設(shè)置一對(duì)用導(dǎo)線相連與管道絕緣的法蘭，是為管道 中被測溶液構(gòu)成導(dǎo)電回路。二個(gè)法蘭與管道中溶液相接觸，但與管道不導(dǎo)通。 管道本身內(nèi)襯塑料與溶液絕緣。在被測溶液的管道外設(shè)置二個(gè)與溫度測量裝置相連的電磁線圈裝置，本 實(shí)施例在激磁線圈和一個(gè)感應(yīng)線圈構(gòu)成上，采用環(huán)形磁芯繞制的傳感器，磁 芯材料為高導(dǎo)磁率的軟磁體，并在磁性環(huán)體上均勻、緊密繞上線圈，線圈的 匝數(shù)與激磁信號(hào)的頻率、磁環(huán)的導(dǎo)磁率、被測溶液的電導(dǎo)率以及管道長度、 直徑有關(guān)。不同的傳感器有不同的最佳線圈匝數(shù)。包圍傳感器的溶液通過管 道內(nèi)溶液和一對(duì)用導(dǎo)線相連與管道絕緣法蘭形成回路，溶液回路等效電阻ReRe=K>Xe，(K為傳感器常數(shù)，其值決定于管道長度和直徑。Xe為溶液的電導(dǎo)率。)，溶液回路感應(yīng)電流Ie:Um/Re。在另一感應(yīng)線圈T2中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng) 勢U^K2xIe。因而Xe可以由U2來表示，通過112測量可以得到Xe。這樣 在感應(yīng)線圈上可得到隨U2而變化的溶液的電導(dǎo)率Xe，再由單片微處理器通 過溫度補(bǔ)償模型計(jì)算出瞬時(shí)被測溶液的濃度。實(shí)現(xiàn)工業(yè)在線測量。
權(quán)利要求1.一種管外式電磁濃度分析儀，主要包括溫度測量裝置，其特征是在被測溶液的管道外設(shè)置有與溫度測量裝置相連的電磁線圈裝置；被測溶液的管道中設(shè)置一對(duì)用導(dǎo)線相連的絕緣法蘭；被測溶液的管道內(nèi)襯塑料與溶液絕緣。
2. —種如權(quán)利要求1所述分析儀，其特征在于溫度測量裝置包括一個(gè)P t 100鉬電阻及相應(yīng)電路。
3. —種如權(quán)利要求1所述分析儀，其特征是在被測溶液管道外設(shè)置有 二個(gè)電磁線圈裝置，即一個(gè)激磁線圈和一個(gè)感應(yīng)線圈以及相應(yīng)電路。
4. 一種如權(quán)利要求1所述分析儀，其特征在于被測溶液的管道內(nèi)襯塑 料與溶液絕緣。
5. —種如權(quán)利要求1或3所述分析儀，其特征在于電磁線圈采用環(huán)形磁芯繞制。
專利摘要本實(shí)用新型屬于分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種管外式電磁濃度分析儀。其特點(diǎn)是在被測溶液的管道外設(shè)置有與溫度測量裝置相連的電磁線圈裝置；被測溶液的管道中設(shè)置一對(duì)用導(dǎo)線相連與管道絕緣的法蘭。本實(shí)用新型與被測介質(zhì)不直接接觸，消除被測介質(zhì)可能對(duì)分析儀傳感器的腐蝕和極化等影響，保證傳感器的長期穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G01N27/07GK201141845SQ20072013190
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者解天槽, 怡 陳 申請(qǐng)人:南化集團(tuán)研究院