基于单边虚拟电感的电容耦合式非接触电导测量装置及方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电导检测技术，尤其涉及一种基于单边虚拟电感的电容耦合式非接触电导测量装置及方法。
技术介绍
现代，化工行业及其他制造业生产过程中，液体扮演着重要的角色，而液体的电导率由于其可根据其数值及变化反映出液体的一些物理化学特性，如液体流动状态、液体组分及化学反应状态等，因此研究液体电导率的检测技术对工业检测技术的发展及生产效率的提高都具有重要意义。当前常用的液体电导率检测技术是接触式电导检测技术，其方法主要是将检测电极探入待测液体中获得液体电导率信息，因具有使用便捷、精度高等优势得到广泛使用。但是这种方法由于电极与液体直接接触，存在电极极化和电化学腐蚀等问题，因此需要研究非接触的电导率检测技术。电容耦合式非接触电导检测(C4D)技术是一种新式电导检测技术，该技术具有非接触式测量的特点，可有效解决接触式电导检测技术中电极极化和电化学腐蚀的问题。然而，由于电极和导电液体会通过绝缘管壁形成耦合电容，而这个电容在测量通路中加入了一个不可忽视的背景信号，因此会严重影响测量范围和灵敏度。为解决这个耦合电容的不利影响，已有以下两个专利：专利(基于虚拟电感的电容耦合式非接...
【技术保护点】
一种电容耦合式非接触电导测量装置，其特征在于包括交流激励源(1)、激励电极(2)、绝缘测量管道(3)、检测电极(4)、单边虚拟电感(5)、电流电压转换电路(6)、信号处理模块(7)；激励电极(2)和检测电极(4)安装在绝缘测量管道(3)外壁上，交流激励源(1)与激励电极(2)相连，检测电极(4)、单边虚拟电感(5)、电流电压转换电路(6)、信号处理模块(7)顺次相连，其中单边虚拟电感(5)的一端通过电流电压转换电路(6)中的运算放大器虚地，以满足单边虚拟电感接地的要求。
【技术特征摘要】
1.一种电容耦合式非接触电导测量装置，其特征在于包括交流激励源(1)、激励电极(2)、绝缘测量管道(3)、检测电极(4)、单边虚拟电感(5)、电流电压转换电路(6)、信号处理模块(7)；激励电极(2)和检测电极(4)安装在绝缘测量管道(3)外壁上，交流激励源(1)与激励电极(2)相连，检测电极(4)、单边虚拟电感(5)、电流电压转换电路(6)、信号处理模块(7)顺次相连，其中单边虚拟电感(5)的一端通过电流电压转换电路(6)中的运算放大器虚地，以满足单边虚拟电感接地的要求。2.根据权利要求1所述的电容耦合式非接触电导测量装置，其特征在于所述的单边虚拟电感(5)结构为：第一运算放大器(A1)的正相输入端为单边虚拟电感(5)的输入端，检测电极(4)及第三电阻(R3)的一端与第一运算放大器(A1)的正相输入端相连，第一电阻(R1)的一端、第一电容(C1)及第六电阻(R6)的一端与第一运算放大器(A1)的反相输入端相连，第一电容(C1)的另一端、第二电阻(R2)的一端、第六电阻(R6)的另一端分别与第一运算放大器(A1)的输出端相连，第二运算放大器(A2)的正相输入端与第一运算放大器(A1)的正相输入端相连，第二电阻(R2)的另一端、第五电阻(R5)的一端与第二运算放大器(A2)的反相输入端相连，第二运算放大器(A2)的输出端通过串联的第四电阻(R4)、第三电阻(R3)与第二运算放大器(A2)的正相输入端相连，第五电阻(R5)的另一端与第二运算放大器(A2)的输出端相连，第一电阻(R1)的另一端与电流电压转换电路(6)中运算放大器(A3)的反相端相连，作为单边虚拟电感(5)的输出端。3.根据权利要求2所述的电容耦合式非接触电导测量装置，其特征在于所述单边虚拟电感(5)的等效电感值L值可通过调节R1、R2、R3、R4、R5、C1中任意一个或多个的值进行改变；单边虚拟电感(5)的等效内阻值Req的表达式为其中R6的阻值为R1的200倍以上，第六电阻(R6)起到稳定运算放大器工作状态的功能，保证当电路进入正反馈导致自激振荡时，电容C1可通过其放电，从而使单边虚拟电感(5)恢复稳态；定值电阻R4保证电路稳定。4.根据权利要求2或3所述的电容耦合式非接触电导测量装置，其特征在于所述单边虚拟电感(5)的第三电阻(R3)阻值可调，R1、R2、R4、R5、C1的值固定。5.根据权利要求1所述的电容耦合式非接触电导测量装置，其特征在于所述的单边虚拟电感(5)，利用运算放大电路深度负反馈情况下同相端反相端电位相等的性质，通过电流电 压转换电路(6)的运算放...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄志尧，黄俊超，王保良，冀海峰，李海青，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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