Принцип действия солемера типа СЭКС основан на измерении удельной электропроводимости водных растворов солей в зависимости от их концентрации. Известно, что электрическая проводимость растворов солей увеличивается с увеличением их концентрации, т. е. с увеличением концентрации уменьшается электрическое сопротивление растворов. Известно также, что при повышении температуры водных растворов и постоянной концентрации их проводимость увеличивается, т. е. электрическое сопротивление уменьшается. Экспериментально установлено, что с колебанием температуры водного раствора NaCl на 1°С удельное сопротивление раствора изменяется на 2—2,5%.
Таким образом, зная удельную электропроводность водных растворов солей при их постоянной температуре, можно определить, какое эквивалентное массовое количество той или иной соли содержится в растворе, имеющем известную проводимость. Солемер отградуирован в миллиграммах на литр (мг/л) применительно к водному раствору.
Удельную проводимость исследуемой воды измеряют с помощью двух четырехплечих мостов — равновесного и неравновесного (рис. 1). Плечами равновесного моста являются две обмотки автотрансформатора Тр2 и резисторы R6 и R7. Плечами неравновесного моста служат резисторы Rl, R2, Rк+Rп, R4.
Питание неравновесного моста осуществляется падением напряжения на плече АС равновесного моста.
Датчик I прибора, электроды которого омываются исследуемой водой, включен параллельно плечу резистора R7 равновесного моста, питание которого осуществляется от понижающего трансформатора Tp1. Если исследуемая вода имеет бесконечно большое сопротивление, напряжение на вершинах диагонали этого моста будет равно нулю, т. е. мост будет сбалансирован.
При увеличении концентрации солей в исследуемой воде, пропускаемой через датчик, сопротивление между его электродами уменьшается, что приводит к нарушению равновесия моста; на его вершинах возникает напряжение. Это напряжение изменяется пропорционально изменению проводимости между электродами датчика, т. е. пропорционально концентрации водных растворов, и используется для питания неравновесного моста. В диагональ неравновесного моста включен милливольтметр магнитоэлектрической системы по схеме однополупериодного выпрямления. Угол отклонения стрелки милливольтметра пропорционален концентрации исследуемого водного раствора.
Для уменьшения температурной погрешности в интервале 30—105°С схемой предусмотрен автоматический охладитель типа АКК, с помощью которого температура исследуемой воды поддерживается в пределах 40+/-3°С. Он подключается в схему переключателем П режимов.
При температуре исследуемой воды, изменяющейся только в плюсовом интервале 30—50°С, в схеме действует введенный электрический температурный компенсатор Rк (термометр сопротивления), выполненный в виде резистора из никелевой проволоки. В этом случае автоохладитель из схемы отключен. Необходимая точность работы электрического компенсатора достигается путем применения неравновесной мостовой схемы, в одно из плеч которой включен компенсатор Rк.
Принцип действия электрического компенсатора заключается в частичном балансировании неравновесного моста с помощью никелевого резистора, который меняет величину своего сопротивления при изменении температуры исследуемой воды, так как он конструктивно выполнен вместе с датчиком и омывается той же водой.
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема солемера
В солемере предусмотрено сигнализационное устройство II, позволяющее выдавать световой сигнал при любом выбранном значении солесодержания исследуемой воды в пределах рабочей части шкалы милливольтметра. Работа этого устройства обеспечивается путем последовательного включения в левую ветвь питания электрической схемы блока первичной обмотки трансформатора Тр3, напряжение которой изменяется пропорционально изменению солесодержания в исследуемой воде. При увеличении солесодержания увеличивается потребляемый ток от трансформатора Тр1, что приводит к увеличению тока, а следовательно, и напряжения на первичной обмотке трансформатора Тр3. Вторичная повышающая обмотка трансформатора Тр3, имеющая вывод со средней точки, используется для двухполупериодного выпрямления. Полученное таким образом постоянное напряжение через размыкающий контакт реле РСМ включено на потенциометр, с помощью которого регулируется величина напряжения срабатывания поляризованного реле РПС.
Таким образом с помощью потенциометра R10 можно осуществлять управление сигнализационным устройством. Питание сигнальной лампы ЛН осуществляется через замыкающий контакт реле РСМ, которое срабатывает после реле РПС. Оба реле включены в схему «Пульспара». В цепь реле РПС включен полупроводниковый температурный компенсатор R7, зашунтированный манганиновым резистором R13.
Питание солемера осуществляется через трансформатор Тр1 напряжением 127 В при частоте 50 Гц. Потребляемая мощность — не более 30 ВА.
