[其他]差值电导仪

说明书

本实用新型是通过测定溶液电导率的变化而确定溶液化学成分的仪器。

化学除盐工艺中的阳交换器出水质量的检测，是以漏Na^＋的浓度来衡量的。国产DD－03型离子交换器失效监督仪的阳表，就是为此用途而制作的。其设计原理是：当交换器正常工作时，其出水中含有大量的H^＋，电导率较高；当交换器效率降低而失效时，便露出大量的Na^＋，而H^＋则等当量地减少。因为在极稀溶液中，H^＋的电导率比Na^＋的电导率约大7倍左右，则此时电导率亦下降。阳表就是以出水电导率的变化来表征Na^＋浓度的变化的。该阳表的结构分两部分：取样器和信号处理器。取样器由一个三通闸阀，两个几何尺寸相同的有机玻璃柱1、2和两个相同的电极A、B组成。其中三通闸阀的一出口与内装阳树脂的有机玻璃柱1及电极A串联，构成参比电导池；三通闸阀的另一出口与内装白球的有机玻璃柱2及电极B串联，构成测量电导池，白球的粒度和数量与有机玻璃柱1内的树脂相同，信号处理器由平衡电桥及一系列放大电路构成。取样器的两个电极的四根引线，连接到信号处理器的平衡电桥上，仪器表头的刻度是：（参比水电导率－被测水电导率）／参比水电导率×100°。

由于该仪器的取样信号是在电桥电路作比较的，导致仪器最终指示的物理量为：

(参比水电导率－被测水电导率)/(参比水电导率) ×100％

故使该仪器在实际使用中有以下不足：

1、因为直接指示的物理量不是Na^＋浓度，使用不直观。

2、由于所指示的物理量与参比水电导率有比值关系，故使树脂失效终点随原水水质的变化而变化，必须经常进行失效终点的标定，使用较麻烦。

3、指示仪表EQC－202电桥，体积大，结构复杂，价格昂贵。

本实用新型的目的旨在设计一种能直接指示交换器出水中Na^＋浓度，测试基线和失效终点稳定的测试仪器。

本实用新型的设计根据是苏联动力出版社1954年出版的《测监器（设备、运行和校准）》一书〔H.A.MemepckNN：CobMepu（yCTPONCTBO，KC∏yaTauNN ∏oBePka）〕。在该书的图1和表2中，提供了各种无机酸、无机盐以及各种阳、阴离子的比电导率，在实际应用的极稀溶液中，交换器出水的漏Na^＋量与电导率的差值成线性关系。当漏Na^＋量达到1mg／l时（即阳交换器的失效终点）时，阳交换器出水的电导率将下降11.6μs／cm。因此，测得参比水和阳交换器出水的电导率之差，便可直接读出其当时的漏Na^＋量。

本实用新型的具体构成，请参看附图1：本实用新型的框图：是由取样器〔1〕和信号处理器〔2〕组成。取样器〔1〕和前述DD－03的取样器是完全相同的；信号处理器〔2〕由振荡器〔3〕、脉冲变压器〔4〕、电导取差器〔5〕、交流放大器〔6〕、相敏检波器〔7〕、直流放大器〔8〕、功率放大器〔9〕、指示表头、输出接口及直流稳压电源〔10〕构成。工作过程如下：振荡器〔3〕产生的交流信号，经脉冲变压器〔4〕其中一组次级绕组，去相敏检波器〔7〕作相位同步信号，另一次级绕组去电导取差器〔5〕，交流信号在此既是取样器电极的电源又可防止电极的极化；电导取差器〔5〕的功能是取得反映参比电极和测量电极电导之差的信号，也就是反映参比水电导率和被测水电导率之差的信号。该信号再经交流放大器〔6〕放大后，输入相敏检波器〔7〕，在相位同步信号的作用下做相敏检波，以区别可引起误动作的与有用信号极性相反的干扰，再经直流放大器〔8〕，功率放大器〔9〕的放大，去推动输出指示电表和输出接口电路。整机由直流稳压电源〔10〕供电。

参看附图2：本实用新型的电路图，来说明本实用新型信号处理器〔2〕的实际电路构成：

所述的振荡器〔3〕是以时基集成电路NE555为核心组成的多谐振荡器电路，振荡频率为1500Hz，晶体管3DK₄组成射极输出器，起阻抗变换和隔离作用。

所述的脉冲变压器〔4〕由脉冲变压器M构成，其初级绕组接射极输出器的输出端，有两组次级绕组，4.5绕组去相敏放大器，1～3～2绕组为有中心抽头的对称绕组，3为中心抽头。