Полярограф

 

Изобретение относится к электрохимическому приборостроению И может быть использовано в полярографической аппаратуре. Цель - повьшения точности и чувствительности анализа - достигается введением в стандартный полярограф сумматора, дифференцирующего устройства и функционального преобразователя . Первые два блока осуществляют динамическую компенсацию влияния емкости двойного слоя ячейки и объемного сопротивления в отличие от статического варианта стандартного полярографа. Функциональный преобразователь представляет собой специализированное устройство обработки и преобразования информации, которое при условии компенсации перечисленных дестабилизирующих факторов осуществляет компенсацию активного сопротивления переноса заряда. Таким образом, за счет устранения источника методической погрешности достигается поставленная цель. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л 00 СЛ о ел эо со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А1 (51)4 G 01 N 27 48 описания изоврьтеНиЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4079246/3 1-25 (22) 18.06.86 (46) 07.11.87, Бюл. № 41 (71) Казанский авиационный институт им. А.Н.Туполева (72) В.Е.Долгирев, И.А.Чугунов, Ю.В.Добровольский и Н.Б.Артюхина (53) о43.25(088.8) (56) Брук Б.С. Полярографические методы. M. Л.: Энергия, 1965, с. 37.

Авторское свидетельство СССР № 748223, кл. С 01 N 27/48, 1976. (54) ПОЛЯРОГРАФ (57) Изобретение относится к электрохимическому приборостроению и может быть использовано в полярографической аппаратуре. Цель — повышения точности и чувствительности анализа- — достигается введением в стандартный полярограф сумматора, дифференцирующего устройства и функционального преобразователя. Первые два блока осуществляют динамическую компенсацию влияния емкости двойного слоя ячейки и объемного сопротивления в отличие от статического варианта стандартного полярографа. Функциональный преобразователь представляет собой специализированное устройство обработки и преобразования информации, которое при условии компенсации перечисленных деи стабилизирующих факторов осуществляет компенсацию активного сопротивления переноса заряда. Таким образом, за счет устранения источника методи- Е ческой погрешности достигается поставленная цель. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

50589 ?

13

Изобретение относится к электрохимическому приборостроению и предназначено для применения в полярографической аппаратуре.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности анализа.

На фиг.1 приведена блок-схема по.лярографа, на фиг.2 — блок-схема функционального преобразонателя, нведенного в полярограф.

Устройство содержит блок 1 источников поляризующего напряжения, электрохимическую ячейку 2, измерительное устройСтво 3, блок 4 компенсации, функциональный преобразователь 5, к выходу которого подсоединен регистратор 6, сумматор 7 и,цифференцирующее устройство 8. Блок 1 источников поляризующего напряжения 1 включает источник 9 постоянного напряжения, источник 10 линейно изменяющегося напряжения, источник 11 синусоицального напряжения и сумматор 12, ко входам которого подключены выходы источников

9-11, а выход через измерительное устустройство 3 соецинен с электрохимической ячейкой 2. Блок 4 компенсации содержит блок 13 умножения„ блок 14 деления, первый и второй фазоные детекторы 15 и 16, полосовой фильтр 17 и высокочастотный генератор 18 гармонических колебаний, выход которого соединен со вторым входом измеритель,ного устройства .3, второй выход которого через полосовой фильтр 17 соединен со входами фазовых детекторов 15 и 16, выходы которых подключены соответственно ко входу блока 13 умножения и ко входу знаменателя блока 14 деления, выход которого соединен с третьим входом и:змерительного устройства 3, третий выход которого соединен со вторым входом блока 13 умножения, выход которого поцсоецинен к дополнительному входу сумматора 12., Выходы источнико|з 11 и 10 соединены со входами сумматора 7, выход которого через дифференцирующее устройство

8 соединен со входом числителя блока

14 деления. Входы функционального преобразователя 5 подключены соответственно к выходу источника 11, дополнительному квадратурному выходу источника 11 и третьему выходу измери тельного устройства 3.

Функциональный преобразователь, ;блок-схема которого приведена на

55 фиг.2, содержит второй полосовой фильтр 19, третий и четвертый фазовые детекторы 20 и 21, первый и второй кнадраторы 22 и 23, третий и четвертый сумматоры 24 и 25, источник 26 опорного постоянного напряжения, ключ

27 и второй блок 28 деления, выход которого является выходом функционального преобразователя 5, клемма первого входа которого соединена со входом полосового фильтра 19, выход которого подключен к сигнальным входам третьего 22 и четвертого 23 фазовых детекторов, опорные входы которых являются соответственно вторым и третьим входами функционального преобразователя 5, а выходы кнадраторов

22 и 23 подсоединены к третьему сумматору 24, выход которого соединен со входом числителя второго блока 25 деления, вхоц знаменателя которого подключен к выходу четнертого сумматора 25. Входы сумматора 25 соединены соответственно с выходом ключа 27 и с выходом третьего фазового детектора 20. Одновременно выход фазового детектора 20 подключен к управляющему входу ключа 27, сигнальный вход которого подсоединен к выходу источ,ника 26 опорного напряжения.

Полярограф работает следующим образом.

Поляризующее напряжение, представляющее сумму линейно изменяющегося, низкочастотного синусоидального и начального напряжений, с блока 1 источников через измерительное устройство

3 приложено к электрохимической ячейке 2, Выходной сигнал измерительного устройства 3 содержит постояннотоковую и переменнотоконую составляющие.

В переменнотоконом режиме анализа используется последняя. Для устранения влияния емкости С двойного слоя и объемного сопротивления служит блок 4 компенсации.

Он выдает напряжение компенсации

Пк влияния емкости С .

П кс д 1П оп С 1 где k — — коэффициент пропорциональности, dU /dt — производная поляризуюооп. щего напряжения.

В данном устройстве для получения производной использованы сумматор 7 и дифференцирующее устройство 8, с выхода которого сигнал подается на чход числителя блока деления 14, Нап0589

Е (R„+ W /д) +(И /з) го напряжений подключены к соответ5 ствующим входам второго сумматора, выход которого через дифференцирующее устройство соединен с входом числителя блока деления.

2. Полярограф по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, функциональный преобразователь содержит второй полосовой фильтр, третий и четвертый фа-зовые детекторы, первый и второй

35 квацраторы, третий и четвертый сумматоры, источник опорного постоянного напряжения, ключ и второй блок деления, выход которого является выходом. функционального преобразователя, клемма первого входа которого соединена с входом второго полосового фильтра, выход которого подключен к сигнальным входам третьего и четвер. того фазовых детекторов, опорные вхо45 ды которых являются соответственно вторым и третьим входами функционального преобразователя, а выходы через квадраторы подсоединены к третьему сумматору, выход которого соединен с

5О входом числителя второго блока деления, вход знаменателя которого подключен к выходу четвертого сумматора, входы которого подсоединены соответственно к выходу ключа и к выходу третьего фазового детектора, одновременно соединенномус управляющим входом ключа,сигнальныйвход которогоподключен к источнику опорного напряжения.

55 з 135 ряжение компенсации U влияния обью,з емного сопротивления будет следующим:

Ц„= R@ Тд, (2) где R — объемное сопротивление;

I — ток электрохимической ячей3 ки 2.

Произведя полную компенсацию влияния емкости двойного слоя С и объем1 ного сопротивления К, осуществляют компенсацию влияния сопротивления переноса зарядов.

Напряжение U, поступающее на первый вход функционального преобразователя, будет следующим:

ы /4д

3 (р + /.г;) г + (g у ) г где U» и с,) — напряжение и частота источника 11 синусоидального напряжения;

R — сопротивление измерительного устройства 3, R„ — активное сопротивление переноса зарядов электрохимической ячейки 2;

И вЂ” постоянная Варбурга.

Фазовые детекторы 21 и 22 реализуют разделение действительной и мнимой частей выражения (3) . Дальнейшее преобразование сигнала блоками функционального преобразователя осуществляется таким образом, что выходной сигнал У „ не содержит компоненты напряжения, связанной с активным сопротивлением переноса зарядов:

Э

Я вых gg

Формула изобретения

1. Полярограф, содержащий блок источников поляриэующего напряжения, включающий источники постоянного линейно меняющегося и синусоидального напряжений, выходы которых через последовательно соединенные сумматор и измерительное устройство подключены к электрохимической ячейке, блок компенсации и регистратор, причем блок компенсации содержит блок умножения, блок деления, первый и второй фазовые детекторы, полосовой фильтр и высокочастотный генератор, выход которого соединен с вторым входом измерительного устройства, второй выход которо5

1О

20 го через полосовой фильтр соединен с входами фазовых детекторов, выходы которых подключены соответственно к входу блока умножения и входу знаменателя блока деления, выход которого соединен с третьим входом измерительного устройства, третий выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход которого подключен к дополнительному входу сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности анализа, в него введены второй сумматор, дифференцирующее устрой. ство и функциональный преобразователь, выход которого соединен с регистратором, а входы подключены соответственно к выходу источника синусоидального напряжения, дополнительному квадратурному выходу этого же источника и третьему выходу измерительного устройства, выходы источников линейно меняющегося и синусоидальноСоставитель Ю.Коршунов

Техред А. Кравчук

Корректор И.Муска

Редактор Н.Егорова

Заказ 5280/45

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4