Способ измерения сопротивления растворов

 

1.СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ, заключающийся в том, что измеряют сопротивление между торцовыми электродами трехэлектродного контактного преобразователя , измеряют сопротивление, поочередно замыкая средний электрод с каждым из торцовых эле)ктродов, и ПО результатам измерений вычисГ ляют сопротивление раствора, о т ли .чающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, замыкание осуществляют путем переме шения среднего электрода до механического контакта с торцовым электродом . 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что сопротивление раствора Rp определяют по формуле Rp 2 -z 1cn, -1 з где измеренное значение . Vn, сопротивления между торцовыми электродами при контакте среднего электрода с одним цовым электродом; то же, при контакте kn. с другим торцовым электродом; измеренное значение Vn, сопротивления при рася положении среднего электрода между торцовыми электродами.

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1142781 А

4(51) G 01 N 27 02

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ляют сопротивление раствора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, замыкание осуществляют путем перемещения среднего электрода до механического контакта с торцовым электродом.

2. Способ по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что сопротивление раствора R ойределяют по форР муле где

ГОСУДАРСТЕЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3611619/24-25 (22) 20 ° 06.83 (46) 28,02.85. Бюл. 9 8 (72) Э. С.Браилов, В.М.Звягин, Б.М.Курилко и Л.Н.Матийко (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола и Калушский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института галургии (53) 543.25(088.8) (56) 1.Кулакова М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. М., Машиностроение, 1983, с.218-219.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 140491, кл. G 01 N 27/02,1961 (прототип) . (54)(57) 1.СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ, заключающийся в том, что измеряют сопротивление между торцовыми электродами трехэлектродного контактного преобразователя, измеряют сопротивление, поочередно замыкая средний электрод с каждым из торцовых электродов, и по результатам измерений вычис2 +2 -Z кп„м м з измеренное значение сопротивления между торцовыми электродами при контакте среднего электрода с одним торцовым электродом; то же, при контакте с другим торцовым электродом; измеренное значение сопротивления при рас-.( положении среднего элек трода между торцовыми электродами.

1142781

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти широкое применение для контроля количественных и качествен" ных характеристик растворов электролитов в химической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности.

Известен способ измерения сопротивления растворов с помощью контактного преобразователя, заключающийся в измерении. сопротивлений между электродами преобразователя (,13.

Известный способ характеризуешься низкой точностью из-за погрешностей контактного преобразователя, обуслов-,5 ленных электрохимическими и поляризационными процессами на электродах и сопровождающих процессы измерения сопротивления растворов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо» соб измерения сопротивления растворов, заключающийся в том, что измеряют сопротивление между торцовыми электродами трехэлектродного контакт.ного преобразователя;измеряют соп- 25 ротивление, поочередйо замыкая сред- ний электрод с каждым из торцовых электродов, и по результатам измерений вычисляют сопротивление раствора f23 ° 30

Основной недостаток данного способа состоит в том, что он не обеспечивает полной компенсации поляризационных сопротивлений переходов электроды-раствор, вследствии того, 35 что присутствует составляющая погрешность, определяемая неточностью установки среднего электрода симметрично относительно торцовых электродов. 40

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения сопротивления растворов, заключающемуся в том, что измеряют сопротивление между торцовыми электродами трехэлектродного контактного, преобразователя,измеряют сопротивление, поочередно замыкая средний электрод с каждым иэ торцовых электродов, и 50 по результатам измерений вычисляют сопротивление раствора, замыкание осуществляют путем перемещения среднего электрода до механического контакта с торцовым электродом. 55

Сопротивление раствора R при этом . определяют по формуле

Рр = 2 } ï + 2 } - 2 } (1)

ГДЕ 2 — ИЭМЕРЕНйОЕ ЗНаченИЕ СОПрО1 "1 тивления между торцовыми 60 электродами при контакте среднего электрода с одним торцовым электродому то же, при контакте с дру» гим торцовыМ электродом; 65 †.измеренное значение conpo п2 тивления при расположении среднего электрода между торцовыми электродами.

Сущность способа заключается в следующем.

° Способ измерения осуществляют измерением сопротивлений между торцовыми электродами контактного преобразователя. Средний электрод находится в механическом контакте с каким-либо торцовым электродом.

При расноложении среднего электрода в контакте с первым торцовым электродом измеряемое между торцовыми электродами контактного преобразователя сопротивление z „„ об-. разуется суммой сопротивлений раствора Rð и переходов: средний электрод-раствор 2„, и раствор — второй торцовой электрод z что аналитически представляется в виде

2КП =RÐ+2 ++2 (г} п1 3 пг

Эатем при расположении среднего электрода между торцовыми электродами измеряемое между. ними сопротивЛЕНИЕ г п СОСтаВЛЯЕтСЯ СУММОЙ СОПРОтивлений раствора Rp и переходов: первый электрод — раствор z раствор — средний электрод (металлическая пластина) 2„, металлическая пластина — раствор zÄ3 и раствор — второй электрод z, что описывается уравнением

2} Рр+гп +22 2

При расположении среднего электрода в контакте со вторым торцовым электродом измеряемое между торцовыми электродами сопротивление z+„, получается равным сумме сопротивлений раствора } Р и переходов первый электрод — раствор z, раствор — средний электрод п3

= } р+2) +21 . ())

"3

Далее, подставляя результаты измерений в выражение (1), определяем действительное значение сопротивления раствора

gp -2) =пр 2 +2 +R +Z +2 -Я

1 3 7 п3 пг р и и

-2„-2 2. -2 =R и, и, р (3)

Как видно из уравнения (5), при определении сопротивления растворов сйособом по изобретению обеспечивается полная компенсация. поляризационных и реактивных сопротивлений, составляющих комплексные сопротивления переходов электроды — раствор, и которые обуславливают основные методические погрешности контактного . кондуктометрического метода измерения проводимости растворов.

1142781

На чертеже изображено устройство.для реализации предлагаемого способа.

Контактный трехэлектродный преобразователь 1 содержит электродную систему из двух неподвижных торцовых электродов 2,3 и подвижного среднего электрода 4, заключенную в кожух из диэлектрического материала 5, в который заливается исследуемый раствор 6. Измерение сопротивления производится омметром 7.

В качестве примера осуществления способа служат данные измерения сопротивления 0,1Н раствора хлористого калия при T=I.9,5 С, электропроводность которого х =0,01155,способом по изобретению с помощью контактного преобразователя с электродами и металлической пластиной из нержавеющей стали при геометрической площади электродов S=18,4 сМ2, и расстояния между ними L=3,8 см. Коэффициент статической функции преобразования данного контактного преобразователя К=0,213 см, который определен поверкой контактного преобразователя, получили равным

R = — = 18 4 Ом.

К

Результаты измерения сопротивления раствора приведены в таблице.

Для сравнения результатов измерения. сопротивления раствора известным способом проводились измереСпособ

Р п/и по изобретению известный

Я, .Й2

Э -2

z knz

16,5

7,2 8,4

18 1

22,1

20,4 24,4

19,8 22,5

1 15,6

2 15,2

3 14,8

20,9 18,2

6,8 8,4 о

6,4, 8,4

16,5

16,5

dRP= 0,240 м, что составляет 1,3Ъ по отношению к действительному значению сопротивления раствора и что составляет погрешность используемого прибора для измерений сопротивлений (т.е. точность измерения соп55 ротивления раствора повысилась).

Технико-экономический эффект внедрения предлагаемого способа по отношению к известному выражается в повышении точности измерения сопротивления растворов при определении их электропроводности, по величине которой судят о качестве и количестве растворенных в них веществ, что

1 .65 обуславливает повышение производи

Измерения сопротивлений между электродами контактного преобразователя проводились с помощью моста переменного тока на частотах 50, 100 и 200 Гц, результаты которых соответственно приведены в таблице под Р 1 — 3.

Как видно .из таблицы, измерение сопротивления раствора известным способом осуществлено с абсолютной погрешностью bRP— = 1,90 м, что составляет 10,3% по отношению к действительному значению сопротивления раствора R = 18,4 Ом, а измереP ние сопротивления раствора способом по изобретению осуществлено с абсолютной погрешностью ния сопротивления 0,1 Н раствора хлористого калия.при Т=19,5 С из-вестным с помощью этого же контакт- ного преобразователя при измерениях сопротивлений между электродами 1, 2 и средним электродом 3, установленном на расстоянии 3,0 см от одного электрода и на расстоянии 0;8 см от другого. Поскольку измеренные известным способом значения сопротивления о.раствора по разности сопротивлений между электродами определяют сопротивление столбика раствора длиной, равной разности расстояний между средним электродом 3 и электродами

1S 1,2, что составляет 2,2 см, то эти значения приводились для сравнения с результатами измерения предлагаемым способом к значениям сопротивления раствора при расстоянии между эпек2О тродами 3,8 см.

Результаты измерения сопротивления раствора известным способом приведены также в таблице, в которой указаны значения сопротивлений, измеренных между первым из электродов контактного преобразователя и средним электродом z„ между средним электродом и вторым электродом z z,сопротивления 42, определенного по разности измеренных сопротивлений 2, и

2 2 и сопротивления раствора приведенного к расстоянию между электродами 3,8 см.

19,4 21,6 20,4 18,2

1142781

Составитель Ю.Коршунов

Редактор М.Келемеш Техред О.Неце Корректор Е.СирохМан

Эаказ 711/39 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

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

Филнал НПП, Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, .4 тельности процессов и аппаратов производства энергии и материалов.Например, при повышении точности определения солесодержания в конденсате пара теплоэнергоблоков с 10 до 1,5% повышается их КПД на 0,18%.