Хронопотенциометр

 

ХРОНОПОТЕНЦИОМЕТР, содержащий электрохимическую ячейку, соединенную с первым выходом гальваностата и входом усилителя, реле времени, вход которого связан с выходом первого блока задержки, а два выхода соединены с гальваностатом, причем один выход подсоединен к первому входу гальваностата непосредственно, а другой подсоединен к второму входу гальваностата через второй блок.згщержки и регистратор, о т л и ч а ющ и И с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерения , ОН снабжен аналоговым запоминающим устройством, компараторрм задатчиком напряжения, интегратором и вычитающим устройством, причем опорные входы аналогового запоминающего устройства и компаратора соединены с задатчиком напряжения, а информационные входы - с выходом усф.лителя ,. первый выход компаратора соединен с управляющим входом инт гратора , который связан по своему интегрирующему входу с вторым выходом g гальваностата, при этом выход аналогового запомин щего устройства соединен с первым входом вычитающего устройства, второй вход которого связан с выходом интегратора, а .выход - с регистратором, причем уп завляющий вход аналогового запоминающего устройства соединен с дополнив тельным выходе второго блока задержки , а второй выход компаратора О подключен к входу первого блока за3 держки. У1 | tn

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) 01 Й 27 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ(ТИЙ (21) 3490803/18-25 (22) 20.09.82 (4 6) 07.01. 84 ° Бюл. 9 1 (72) В.В.Гадицкий и Е.П.Крацберг . (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро по конструированию оборудования и приборов для очистки промышленных сточных вод

"Казмеханобр" (53) 543.25(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 426179, кл. С) 01 и 27/26, 1967 °

2. Авторское свидетельство СССР

)) 344341, кл. G 01 11 27/26, 1965.

3. Маковецкий Л.Л., Галинкер Э.В.

Гороновский И.Т. Хронопотенциометр.—

"Заводская лаборатория, 1979, Р 7, с.607-609 (прототип). (54)(57) ХРОНОПОТЕНЦИОМЕТР, содержащий злектрохимическую ячейку, соединенную с первым выходом гальваностата и входом усилителя, реле времени, вход которого связан с выходом первого блока задержки, а два выхода соединены с гальваностатом, причем один выход подсоединен к первому входу гальваностата непосредственно, а другой подсоединен к второму входу галь-, ваностата через второй блок. задержки и регистратор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерения, он снабжен аналоговым запоминающим устройством, компаратором, задатчиком напряжения, интегратором и вычитающим устройством, причем опорные входы аналогового запоминающего устройства и компаратора соединены с эадатчиком напряжения, а информационные входы — с выходом ус»." лителя,.первый выход компаратора соединен с управляющим входом интегратора, который связан по своему интегрирующему входу с вторым выходом . гальваностата, при этом выход аналогового запоминающего устройства соединен с первым входом вычитающего устройства, второй вход которого связан с выходом интегратора, а .выход — с регистратором, причем управляющий вход аналогового запоминаю- Я щего устройства соединен с дополни . тельным выходом второго блока эадерж. ки, а второй выход компаратора подключен к входу первого блока эауриржки.

1065759

20

Зо о.

Qñ=ÑÄÌ, 40 где С

50 (2) iр =чо Qñ

QO — общая вел

55 где

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для электрохимического анализа растнорон и может быть применено в леталлургической, радиотехнической и других отраслях промышленности.

1!знестно устройство для автоматического электрохимического количественного анализа многокомпонент ных растворов, содержащее термостатированную электролитическую ячейку, блок фиксации потенциалов и измерени времени растнорения, гальваностат, датчик времени осаждения, блок упран ления, пересчетный блок., регистратор и сканирующий блок (1) .

Известно также устройство для автоматического количественного определения веществ н растворах, содержащее электронный блок, источник стабилизированного питания, термостатированную электролизную ячейку, узел фиксации и контроля потенциалон, блок задания и измерения времени, программирующий блок и регистратор (2) .

Недостатками известных устройств являются малая чувствительность и большая погрешность анализа из-за отсутствия компенсации емкостного тока.

Наиболее близким к.предлагаемому является хронопотенциометр, содержащий электрохимическую ячейку, соединенную с первым выходом гальван стата и входом усилителя, реле времени, вход которого связан с выходом первого блока. задержки, а два выхода соединены с гальваностатом, причем один выход подсоединен к первому входу гальваностата непосредственно, а другой подсоединен к второму входу гальваностата через второй блок задержки и регистратор. Устройство содержит также блок определения точек перегиба, состоящий из дифференцирующего усилителя и порогового устройства, и программное устройство.

Принцип работы прототипа основан на измерении потенциала электрода электрохимической ячейки н процессе анодного и катодного осаждения с учетом инерционных факторов P3) .

Недостатками такого устройства являются повышенные значения погрешности и малая чувствительность измерения, что объясняется отсутствием компенсации емкостного тока, связанного с перезарядкой двойного .слоя.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что хронопотенциометр, содержащий электрохимическую ячейку, соединенную с первым выходом гальваностата и входом усилителя, реле времени, вход которого связан с выходом первого блока задержки, а два выхбда соединены с гальваностатом, причем один выход подсоединен к первбму входу гальваностата непосредственно, а другой подсоединен к второму входу гальваностата через нторой блок задержки и регистратор, снабжен аналоговым запоминающим устройством, компаратором, задатчиком. напряжения, интегратором и

)0 вычитающим устройством, причем опорные входы аналогового запоминающего устройства и компаратора соедине ны с задатчиком напряжения, а информационные входы — с выходом усилителя, первый выход компаратора соединен с управляющим входом интегратора, который связан по своему интегрирующему входу с вторым выходом гальваностата, при это л выход аналогового запоминающего устройства соединен с первым входом вычитающего устройства, нторой вход которого связан с выходом интегратора, а выход — с регистратором, причем управляющий вход аналогового запоминающего устройства соединен с дополнительным выходом второго блока задержки, а второй выход компаратора подключен к входу первого блока задержки.

Принцип действия хронопотенциометра основан на компенсации емкостной составляющей тока, связанного с перезарядкой двойного слоя.

Величина заряда Ц, требуемая для перезарядки двойного электрического слоя, за время протекания электрохимической реакции, определяется уравнением емкость двойного электрического слоя, ЬЧ вЂ” изменение потенциала рабочего электрода за время протекания электрохимической реакции.

Заряд Я р, затрачиваемый непосредственно на реакцию электроактивного вещества на поверхности рабочего электрода, определяется соотношением

1 ичина заряда, прошедшего через ячейку за время протекания электрохимической реакции.

Поскольку емкость двойного электрического слоя для данного электрода величина постоянная, то изменение потенциала рабочего электрода за время протекания электрохимической реакции можно испольэовать для компенсации емкостной составляющей.

1065759

На фиг.1 изображена структурная схема устройства, на фиг.2 — график временной зависимости потенциала рабочего электрода.

Устройство содержит электрохимическую ячейку 1, гальваностат 2, 5 задатчик 3 напряжения, усилитель 4, первый блок 5 задержки, аналоговое запоминающее устройство 6, компаратор 7, реше 8 времени, регистратор 9, вычитающее устройство 10, ин- 1.0 тегратор 11, второй блок 12 задержки.

Устройство работает следующим образом.

По команде с блока 5 задержки включается реле 8 времени. Одновре- 15 менно включается гальваностат 2, начинается цикл катодного осаждения.

После окончания установленного заранее интервала реле 8 времени отключает гальваностат от электрохими-. ческой ячейки 1 и подает сигнал на включение блока задержки. Через некоторое время, необходимое для остановки вращения рабочего электрода, успокоения раствора и установ- ления равновесного потенциала, блок .12 задержки подает управляющий сигнал на фиксирование потенциала рабо" чего электрода аналоговым запоминаю- щим устройством относительно напряжения с выхода задатчика 3 (т.е. фиксируетсяa(q)и включает гальваностат 2, выходной сигнал которого реверсируется, начинается цикл анодного раст-. ворения. При этом с выхода интегра- . .тора формируется сигнал, величина 35 которого прямо пропорциональна заряду, прошедшему через ячейку за время ,протекания электрохимической реак1ции.

Величина потенциала рабочего электрода усиливается блоком 4.

При равенстве напряжения с выхода усилителя 4 и задатчика 3 срабатывает компаратор 7. Величина потенциала эадатчика устанавливается заранее с таким расчетом, чтобы растворение анализируемого элемента с поверхности рабочего электрода полностью закончилось. Компаратор включает блок 5 задержки и отключает интегратор. Формирование напряжения на интеграторе прекращается и напряжение поступает на первый вход вычитающего устройства. На второй вход поступает напряжение прямо-пропорциональное заряду,. затраченному на перезарядку двойного электрического слоя с выхода аналогового запоминающего устройства 6.

С выхода вычитающего устройства напряжение, пропорциональное заряду, затраченному непосредственно на реакцию электроактивного вещества на поверхности рабочего электрода, поступает на регистратор. Таким образом, регистратором фиксируется концентрация определяемых ионов с . учетом компенсации емкостного тока.

Через некоторое время, необходимое для фиксации результатов измерения и регенерации рабочего электрода, блок 5 задержки включает реле 8 времени и цикл измерения повторяется.

По сравнению с базовым объектом предлагаемое устройство позволяет уменьшить мультипликативную погрешность более чем в три раза и на порядок повысить чувствительность измерения.

1065759

11034/45 Тираж 828 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.. Проектная, 4 г

Составитель И.Рогаль

Редактор Н.Беэродная Техред A. Ач Корректор М.Демчик

Хронопотенциометр Хронопотенциометр Хронопотенциометр Хронопотенциометр 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрохимическим методам анализа с использованием ионоселективных электродов и может быть использовано для повышения чувствительности и селективности способа

Изобретение относится к электроаналитической химии, а именно к способу определения мышьяка (III), включающему концентрирование мышьяка на поверхности стеклоуглеродного электрода в растворе кислоты с последующей регистрацией аналитического сигнала, при этом концентрирование мышьяка (III) проводят на поверхности стеклоуглеродного электрода, покрытого золотом, в растворе до 3,0 M в интервале потенциалов -0,40-(-0,45)B в течение 1-10 мин с последующей регистрацией производной анодного тока по времени при линейной развертке потенциала

Изобретение относится к области электрохимии, электрохимических процессов и технологий в части измерения потенциала электродов под током, а именно к способу измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током, основанному на прерывании электрического тока, пропускаемого между рабочим и вспомогательным электродами, и измерении текущего потенциала рабочего электрода, при этом процесс измерения текущего потенциала Eизм рабочего электрода производят относительно электрода сравнения непрерывно по времени t, затем по измеренным значениям потенциала рассчитывают первую производную от зависимости изменения текущего потенциала рабочего электрода от времени: (t)=Eизм

Изобретение относится к способу получения активированных кислого и щелочного растворов, включающему электрохимическое разделение водного раствора электролита, при этом электрохимическому разделению подвергают мочу животных и/или человека
Изобретение относится к адсорбции компонентов, а именно к способу адсорбционного концентрирования необратимо адсорбирующихся на металлах соединений путем наложения электрического поля в электрохимической ячейке, при этом перед концентрированием проводят адсорбцию на жидкометаллическом электроде из раствора, содержащего адсорбируемые соединения, при интенсивном перемешивании и потенциале электрода, обеспечивающем необратимую адсорбцию, а концентрирование после отстаивания осуществляют путем сокращения поверхности электрода с необратимо адсорбируемыми соединениями при переводе электрода из ячейки в капилляр. Изобретение относится к анализу материалов с помощью оптических методов путем адсорбции компонентов
Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к области аналитической электрохимии, и может быть использовано при определении свойств грунтов, горных пород, строительных материалов, а также свойств поверхностей раздела фаз

Изобретение относится к составу полупроводниковых материалов, используемых в адсорбционных сенсорах для обнаружения и количественной оценки концентрации низкомолекулярных органических соединений, преимущественно кетонов в выдыхаемом людьми воздухе, и к технологии изготовления таких полупроводниковых материалов
Наверх