Парамонов А.Н., Кушнир В.М. Современные методы и средства измерения гидрологических параметров океана. – Киев:”Наукова думка”, 1979.-248 с.

Первичные преобразователи удельной электропроводности

Удельная электропроводность морской воды широко используется для косвенного определения солёности, плотности и других параметров. Имеется три способа измерения удельной электропроводности электролитов:

*кондуктометрический (электродный и контактный);

*ёмкостной

*индуктивный.

Кондуктометрический способ основан на измерении активного сопротивления раствора между электродами (обычно платиновыми). Удельная электропроводность при этом вычисляется по формуле

 

Где Gx – проводимость раствора в ячейке; Кх=lx/Sx – геометрическая постоянная электролитической ячейки; lx – среднее расстояние между электродами; Sx – средняя площадь сечения жидкостного столба раствора.

Так как импеданс электролитической контактной ячейки зависит от частоты (влияние поляризации электродов, имеющих прямой контакт с раствором), рекомендуется выбирать частоты питания измерительных схем в диапазоне 3000-6000 Гц.

Ёмкостной способ измерения электропроводности основан на зависимости диэлектрической проницаемости морской воды от электропроводности. Исследуемая вода находится внутри электрически изолированных пластин конденсатора. Питание осуществляется напряжением высокой частоты (до 10МГц). Точность определения электропроводности таким способом не превышает 0,04 мСм/см, и так как при этом велико влияние помех, он не получил широкого применения.

Индуктивный способ измерения электропроводности основан на принципе электромагнитной индукции. В состав первичных преобразователей, построенных по этому принципу, входят один или два тороидальных трансформатора, изолированных от раствора. В двухтрансформаторной схеме, благодаря внутреннему отверстию в трансформаторах электролит образует замкнутый проводящий виток воды. В результате этого входной импеданс первичной обмотки одиночного трансформатора или коэффициент передачи связанных витков воды двух трансформаторов оказывается зависимым от проводимости воды Gx:

Где R1 – активное сопротивление входной обмотки; L1s – индуктивность рассеяния входной обмотки; Lн – индуктивность намагничивания; L’2s – приведенная ко входу индуктивность рассеяния витка воды; G’x - приведенная ко входу проводимость витка; w – круговая частота питающего напряжения.

Коэффициент передачи первичного преобразователя

Эти выражения являются характеристиками преобразования проводимости витка воды с помощью индуктивных первичных преобразователей. Нетрудно заметить, что точность измерения проводимости в обеих случаях будет зависеть от стабильности электромагнитных свойств трансформаторов – активных сопротивлений обмоток, индуктивностей рассеяния, индуктивностей намагничивания и витка связи.

Электронная библиотека