Прибор для измерения активности водородных ионов (рн-метр)

 

Класс 421, Зов

42l Зее № 129867

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подпасна» группа ¹ 178

А. С. Беневольский и В. П, Юхновский

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОСТИ ВОДОРОДНЫХ

ИОНОВ (pH-метр) Заявлено 17 сентября 1959 г. за ¹ 639020/23 в Комитет по делам иаооретений и открытий при Совете Министров CCCP

Опубликовано в «1мюллетене иаобретсний» ¹ 13 за 1960 г.

Известен прибор для измерения активности водородных ионов (рН-метр1 с применением усилителя, охваченного отрицательной обратной связью по постоянному току, с преобразованием постоянного напряжения в переменное на входе усилителя и обратным прсобразован 1ем íà его выходе, и с температурной компенсацией.

Недостаток известного прибора заключается в том, что в производственных условиях он подвержен влиянию помех как промышленной частоты, так и высокой частоты за счет работы различных вспомогательных и сварочных устройств, и не обеспечивает достаточной точности измерения.

Описываемый прибор для измерения активности водородных ионов (рН-метр) в отличие от известного нс имеет указанных недостатков н повышает точность измерения.

Особенность прибора состоит в том, что в нем применены фильтры на входе усилителя и выходе фазочувствитсльного детектора, выходной каскад, выполненный в виде катодного повторителя отдельно от фазочувствительного детектора, и силовой трансформатор с двумя экранами, один из которых заземлсн, а другой соединен с корпусом усилителя.

Для обеспечения температурной компенсации при различных пределах измерения в приборе применен стабильный источник постоянного тока, подаваемого в цепь компенсационного термометра, с воз-. можностью изменения величины и знака тока в зависимости от требуемых пределов измерения.

На фиг, 1 изображс 1в узловая схема прибора; на фиг. 2 — схема вкл1очсния силового трансформатора прI!áîð9. № 1298б7

На в: оде усилителя примсн l! фильтр, состоящий из сопротивления Ri и конденсатора С, обсспсчнваьэший требуемое качество фильтрации при люоых сопротивлениях электродной системы. Отфильтрован нос постоянное напряжение с помошью вибрационного преобразоват!ля 1 преобразуется в переменное напряжение и усиливается усилит(леМ 2 перемснного напряжения.

Усиленное переменное напряжение с помощью фазочувствительного детектора 3 преобразуется в постоянное и поступает на фильтр, состоящий из сопротивления R и конденсатора С, имеющий постоянную времени, достаточную для получения апериодического режима работы схемы. Постоянное напряжение, снимаемое с конденсатора С> фильтра, управляет током выходного каскада, выполненного в виде катодного повторителя 4 (отдельно от фазочувствительного детектора 3), нагрузкой которого является сопротивление компенсационного термометра. 1 ок катодного повторителя измеряется устройством 5 для измерения тока, отградуированным в единицах рН. . 1л!! изменения нижнего предела измерения (начало шкалы) в цепь компенсационного термометра подается дополнительный постоянный Ilo величине ток от стабильного источника тока б.

Питание усилителя осуществляется от сети переменного тока через силовой трансформатор 7 (фиг. 2).

В схемах для измерения рН, работающих с элсктродными системами, ногружасмыми в заземленные растворы, силовой трансформатор является источником помех, вследствие утечек изоляции обмоток трансформатора и емкостей между обмотками. В результате таких утечек на шасси усилителя попадает переменное напряжение, вызываюшее протекание переменного тока через электрод сравнения 8 и тем самым нарушающее раооту электродной системы. Кро!!с того, протекание переменного тока через электрод сравнения приводит к появлению переменного напряжения во входных цепях усилителя.

Применение экранирования сетевой обмотки заземленным экраном исключает попадание переменного напряжения с сетевой обмотки, но в этом случае отрицательно сказывается емкость и сопротивление изоляции между вторичными обмотками и заземленным экраном. Сидо вой трансформатор, примененный в усилителе описываемого прибора, нмсст два электростатических экрана 9 и 10, один из которых, соединенный с землей, экранируст сетсвук! обмотку трансформатора, а другой, соединенный с шасси усилителя, экранирует вторичные обмоткч трансформатора. Такая экранировка исключает попадание переменного напряжения от источников питания в измерительные цепи и электродную систему и позволяет включать силовой трансформатор без какихлиоо про!1!е:куточ!!ых элементов в lIpoMhIIIIлсн!!у!0 электр и -!ескую сеть, Предмет изобретения

1. Прибор для измерения активности водородных ионов (рН-мету) с применением усилителя, охваченного отрицательной обратной связью по постоянному току, с преобразованием постоянного напряжения в переменное на входе усилителя и обратным преобразованием на его выходе, и с температурной компенсацией, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния помех и повышения точности измерения, в нем применены фильтры на входе усилителя и выходе фазочувствительного детектора, выходнои каскад, выполнснный в виде катодного повторителя отдельно от фазочувствительного детектора, и силовой трансформатор с двумя экранами, один из которых зазсмлсн, а другой соединен с корпусом усилителя. № 129867

Cmennwu iu глектрод . ч. г.

У 0 !

Фиг 2

2. Прибор по и. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения температурной компенсации при различных пределах измерения. в нем применен стабильный источник постоянного тока, подаваемог в цепь компенсационного термометра, с возможностью измснсния величины и знака тока в зависимости от требуемых пределов измерения.