єксперименті с кондуктометром

[Игорь]

Собрал на коленке импульсный кондуктометр. По сути это RC-генератор, совмещенній с частотомером.
Конденсатор емкостью 47 пикофарад подключен одной обкладкой к минусу, другой обкладкой - к контакту, погруженному в спирт. Второй "спиртовый" контакт, расположенный рядом с первым, подключен к плюсу 5 вольт. Спирт имееточень малую, но все-же не нулевую проводимость, поэтому через некоторое время напряжение на конденсаторе доходит до половины приложенного напряжения.
Как только это происходит, конденсатор принудительно заряжается до пяти вольт, а спиртовый  контакт, ранее подключенный к плюсу, переключается на минус. Конденсатор начинает разряжаться через не бесконечное сопротивление спирта, и через какое-то время разряжается до половины напряжения питания. В  этот момент конденсатор принудительно разряжается до нуля, а спиртовый контакт переключается обратно - с минуса на плюс. Цикл начинается снова.
Контроллер считает сколько таких циклов проходит за единицу времени и выдает их число на табло.
Это число прямо пропорционально частоте перезарядок конденсатора, то есть частоте переменного тока, протекающего через спирт. Я хочу подчеркнуть этот момент. Между датчиками протекает переменный ток достаточно высокой частоты, поэтому искажений, вносивых ионизацией раствора, быть не должно
Чтобы показания помещались на трехсимвольное табло, я подобрал такие параметры, чтобы при КЗ между спиртовыми контактами, на индикатор выводилось число 999. Если спиртовые датчики находятся в воздухе, на индикаторе ноль. Даже легкое касание контактов пальцами приводит к появлению ненулевых показаний на индикаторе, и чем крепче прижимаешь палец к контактам, тем выше показания.
Период подсчета циклов составил 8,2 миллисекунды, за это время при замкнутых спиртовых контактах успевает произойти 999 колебаний. Частота перезарядки (и тока между спиртовыми контактами) в этом случае составляет больше 120 килогерц.
первоначальные побные погружения контактов в спирт и разные фракции показало, что в спирте показания прибора самые маленькие - 3-4 единицы, а в разных фракциях спирта они гораздо выше.
Однако - разумеется - показания очень зависели от глубины погружения контактов и расстоягия между ними. Поэтому сделал "нормализованный" датчик - двумя иглми проткнул поперек тркбку ПВХ Двн 6мм на расстонии 5 мм. Получился датчик проточно-погружного типа.
И на этом эйфория закончилась. Показания датчика в спирте и разных жидкостях стали очень близкими, причем сделать какие-то выводы по этим показаниям мне пока не удается.
Либо датчик с контактами плох, либо способ измерения никуда не годится.

Играюсь дальше.

[ГОГа]

показания очень зависели от глубины погружения контактов и расстоягия между ними. Поэтому сделал "нормализованный" датчик - двумя иглми проткнул поперек тркбку ПВХ Двн 6мм на расстонии 5 мм. Получился датчик проточно-погружного типа.

Наверное, надо делать контакты очень малой длины (точечными) и не слишком сближать их.
Кроме этого, надо посмотреть, будут ли "плыть" показания в течение времени. По идее, плыть не должны, ввиду высокой частоты. И еще: стальные иглы желательно позолотить, дабы сделать поверхность нейтральной (ИМХО)

[RVV]

 Гог-Магог, данные будут плыть так как датчик проточный /качество продукта изменяется/. Когда  Игорь предложил по экспериментировать http://labspirt.com/forum/index.php/topic,796.msg124108.html#msg124108 я провел опыт Потоп не срабатывал на 5 см и не во всем отборе тела, погрешность вносит даже солевой налет от высохшей воды.

[Nick.Mih.]

стальные иглы желательно позолотить, дабы сделать поверхность нейтральной

Я когда то занимался этим вопросом. Переделывал промышленный аналоговый кондуктометр с измерения проводимости обессоленой воды на обычную, водопроводную, после ионообменника. Там какой-то хитрый трёхстержневой трансформатор внутри. Попробую схемку его найти, чтобы принцип вспомнить. И ещё, по-памяти. Электроды нейтральные, если материал их - платина или графит. Попробую найти у себя проточный датчик. Но корпус у него - плекс. Наверное, для спирта это плохо. Подвод и отвод - фторопластовые трубки, можно повидимому и корпус тефлоновый сделать.

[Игорь]

Опускаю край трубки, проколотой иглами-датчиками в емкость со спиртом, и с противоположной стороны трубки шприцем всасываю воздух. Спирт поднимается и заканчивает контакты...
Заметил, что показания кондуктометра и их стабильность зависят от полярности подключения датчиков-игл.
Разобрался. Датчики имеют разное назначение. Один - "передатчик". Он только даёт напряжение, подключаясь попеременно к плюсу или минусы, и никогда не выполняет измерений. Второй - "приемник". Он в основном измеряет напряжение, и только изредка выдает короткие импульсы для перезарядки конденсатора.
Если "приемник" оказывается нижним, то есть обращенным к банке, из которой я тяну спирт, показания высокие и нестабильные.

Решил сделать третий электрод – приемник расположить между двумя передатчиками... и потерпел полное фиаско. Прибор показывает ноль в любой жидкости, а при прикосновении к проводу приемника пальцем, показывает большое число...

Понял, что скорость перезарядки конденсатора и изменение показаний зависят не столько от проводимости спирта, сколько от того, какое количество сетевых наводок спирт приводит к датчику. Разумеется, это как-то зависит от свойств спирта, но в большей степени зависит от уровня электромагнитного фона в помещении.
Когда я установил датчик-приёмник так, что датчики-передатчики отсеки его от помех, показания стали нулевым. Проводимости спирта недостаточно для перезарядки конденсатора даже столь малой ёмкости (47пФ).

С одной стороны, это провал. С другой - подсказка что делать дальше.
Если проводимость спирта так мала, значит две иглы в спирте - скорее конденсатор, чем резистор. В значит нужно пойти другим путём. На основе этого "конденсатора" нужно сделать генератор и измерять частоту его колебаний. А так как ёмкость конденсатора и частота колебаний зависит от свойств среды, есть возможность по этой частоте как-то оценивать состав спирта... По крайней мере я на это надеюсь. Поиграюсь дальше.