185716. lajstromszámú szabadalom • Eljárás haranggörbeszerű változással jellemzett vezetőképességi paraméterek nagyfrekvanciás váltakozó áramú mérésére folyadékokban
1 185 716 2 A G konduktancia és a c koncentráció összefüggése a mérőkör elrendezésétől függően kis mértékben, például additív tagok megjelenése miatt változhat, de a G(lg c) görbe alakja lényegében azonos ma-: rád. A találmány szerinti eljárás foganatosítása céljából például két frekvencián, először to,, másodszor ö>2 frekvenciával felvesszük a hitelesítő görbét, amely ismert összetételű oldatokra vonatkozik. A vizsgált oldatot is először co,, másodszor co2 frekvenciájú nagyfrekvenciás térben mérjük meg, és ezzel G,, illetve G2 konduktanciát kapunk. A Gt konduktanciához a c koncentráció tengelyén c, és c2, a G2 konduktanciához c2 és c3 koncentrációértékek tartoznak. Ezek közül a c2 koncentrációértékek azonosak, vagy ha nagy a zavaró tényezők szintje, akkor kis mértékben eltérnek, egy meghatározott szélességű tartományon belül helyezkednek el. Mint a tapasztalat mutatja (2. ábra), a hitelesítő görbék a frekvenciával egymáshoz viszonyítva nem csak eltolódhatnak, hanem torzulhatnak is. Ez azonban a találmány szerinti eljárás foganatosításában nem zavar, hiszen a kapott G, és G2konduktanciákhoz gyakorlatilag azonos c2 koncentrációértékek mellett jelentősen eltérő c, és c3 koncentrációértékek adódnak. Példa Pohárcellába helyezett különböző koncentrációjú KC1 oldatokat mérve felvettük a hitelesítő görbéket (2. ábra). Az egyik hitelesítő görbét co, = 48,0 MHz, a másikat œ2 = 86,7 MHz frekvencián állapítottuk meg. A metszéspont hiánya csak látszólagos, mert az erősítés változtatásával a két görbe metszésbe hozható (ilyenkor a leolvasott értékek is az erősítésnek megfelelően változnak). A hitelesítő görbék felvétele után c2 = 9,09-10-3 mól/1 koncentrációjú KC1 oldatot mértünk először co,, másodszor cú2 frekvencián. Az első mérés G, = 53,5 skálarész (skr) értékű konduktanciát adott, aminek alapján c21 = 9,53-10~3 mól/1 és c, = 4,0-10-2 mól/1 koncentrációérték adódik (2. ábra). A második mérés szerint G2 = 97,0 skálarésznyi konduktancián adódott, amihez c22 = 8,72-10-3 mól/I és c3 = 1,2-10“1 mól/1 koncentrációérték tartozik. Mint látható, á c2l és a c22 koncentrációérték eltérése a tényleges c2 értéktől -0,37-10~3, illetve + 0,43-10~3 mól/1, vagyis nem lépi túl az 5 %-ot. Ez az eltérés tehát az általában megengedett hibahatárokon belül marad, míg a c, és c3 koncentrációérték mind egymástól, mind pedig a c2, és C|2 koncentrációértékektől szignifikánssal eltér. A találmány szerinti eljárás foganatosításához a két független hitelesítő görbe többféle módon felvehető. Egyrészt lehetséges a nagyfrekvenciás mérőkor frekvenciájának változtatása. Ez a megoldás bonyolultabb áramköri felépítést tesz szükségessé, mint amilyen az ismert oszcillometriás készülékeket jellemzi, de előnye, hogy a mérés jól automatizálható, nincs szükség a sorozatmérések során a beállítás semmiféle változtatására. A másik kézenfekvő lehetőség a mérőcella cseréje, és ezzel a mérőáramkör szórt kapacitásának változtatása. Bár ez a megoldás egyszerűbb, de sorozalmérések során viszonylag sok manuális munkát igényel. A két megoldás természetesen egyidejűleg is alkalmazható. A frekvencia változtatásával működő mérési elrendezés felépítése például a következő lehet (3. ábra): 1 tápegységgel táplált és 6 analóg mérőrendszerrel csatlakoztatott 2 LC-oszcillátor szabályozható nagyságú 4 és 5 hangolóelemekkel (induktivitásokkal, kapacitásokkal) van K, illetve K2 kapcsolókon keresztül összekötve. A K, kapcsoló zárásakor o>j lesz a mérési frekvencia, míg a K2 kapcsoló zárásakor (ö2. Az adott mérési frekvenciájú tér kapcsolódik rá 3 mérőcellára, amelyben a konduktacia mérhető. A mért értékek a 6 analóg mérőrendszerre jutnak, amelyben például mikroproceszszoros elrendezéssel lehet egyrészt a keresett paraméterértékeket, például a koncentráció feltételezett értékeit megállapítani, majd közülük a szükséges értékeket kiválasztani. Ezzel az elrendezéssel egyúttal lehetséges a kalibrációs értékek, a hitelesítő görbe egyes pontjainak digitális formában történő raktározása. A 6 analóg mérőrendszer ellátható a szokásos adattovábbító egységek meghajtására alkalmas kimenetekkel is. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával az oszcillometriás mérések során a haranggörbeszerü hitelesítő görbe miatt jelentkező bizonytalanság megszüntethető. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás haranggörbeszerü változással jellemzett vezetőképességi paraméterek nagyfrekvenciás váltakozóáramú mérésére folyadékban, amikoris a vizsgált folyadék vezetőképességi jellemzője és a mért paraméter kapcsolatát jellemző hitelesítő görbét veszünk fel, a vizsgált folyadékban a vezetőképességi jellemző értékét megmérjük, a mért érték alapján a hitelesítő görbéből a mért paraméter két lehetséges értékét meghatározzuk, azzal jellemezve, hogy két független hitelesítő görbét veszünk fel, a mérést a két független hitelesítő görbét szolgáltató frekvencián elvégezzük, majd a kapott négy érték közül az azonosakat, vagy egy adott határon belül egyezőeket a mért paraméter valódi értékeként kiválasztjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a két független hitelesítő görbét két különböző frekvencián vesszük fel. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a két független hitelesítő görbéi szórt kapacitás változtatásával vesszük fel. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a két független hitelesítő görbét két különböző mérőcellával vesszük fel. 5 10 15 20 25 30 '35 40 45 50 55 60 3 db ábra
