Устройство для контроля жидких сред

Авторы патента:

G01N27/26 - путем определения электрохимических параметров; путем электролиза или электрофореза (определение коррозионной стойкости G01N 17/00; путем разделения на составные части с использованием адсорбции, абсорбции или подобных процессов или с использованием ионного обмена, например хроматографии G01N 30/00; иммуноэлектрофорез G01N 33/561; электрохимические процессы и аппараты вообще B01J; стандартные элементы H01M 6/28)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

- СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1422120 А 1 (51) 4 С 01 N 27/26

Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4088235/31 25 (22) 05.05.86 (46) 07.09.88. Бюл. В 33 (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И.Г.Есъмана и Азербайджанский политехнический институт им. Ч.Ильдрыма (72) M.С,Касимзаде и А.А.Джафаров (53) 543.25(088.8) (56) Касимзаде М..С. и др. Электроки" нетические преобразователи информации.= M.: Энергия, 1973, с. 6-9.

Авторское свидетельство СССР

У 828054, кл. G 01 N 27/26, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЖИДКИУ СРЕД (57) Изобретение относится к электроаыалитической химии, а именно к устройствам для контроля состава и свойств, и может использоваться как датчик степени чистоты жидкости. Целью изобретения является повышение точности контроля путем устранения влияния. электропроводности и диэлектрических свойств среды. Сущность изобретения заключается в том, что введением в корпус ЭКП дополнительных электродов, включенных с измерительными электродами в цепь, устанав-. ливаеTcH о Но3Н Ное Aóíêöèîíàëüíîå

5 f 2 4 3 отношение между выходным напряжением во внешней цепи преобразователя и электрокинетическим потенциалом, характеризующим состав и свойства анализируемой жидкости, что повышает точность контроля. Камеры корпуса 2 заполняют анализируемой жидкостью 1.

Постоянное по величине внешнее пневмодавление, создаваемое, например, электропневматическим устройством с дифференциальным выходом, воздействует поочередно на мембраны 5 камер, в результате чего анализируемая жидкость 1 совершает пульсирующее движение через перегородку 3. На измерительных электродах 4 появляется переменный потенциал протекания, амплитуда которого изменяется в зависимости от изменения состава и свойств анализируемой жидкости. Введением в корпус

ЭКП двух пар дополнительных плоскопараллельных сетчатых электродов 6, 7, включенных с основными электродами

4 во внешнюю цепь, построенную на бозе операционных усилителей 8, 10, работающих в режиме масштабирования, обеспечивает устранение влияния физи.ко-химических свойств жидкости на результаты контроля. 1 ип.

1422120

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для контроля состава и свойств бинарных и псевдобииарных смесей жид5 кости, и может использоваться как датчик для контроля степени чистоты жидкостей.

Целью изобретения является повыше,ние точности контроля путем устранения влияния электропроводности и диэлектрических свойств среды.

На чертеже представлена схема устройства для контроля жидких сред.

Устройство содержит заполненный 15 анализируемой жидкостью 1 корпус 2, разделенный на две камеры пористой перегородкой 3 с измерительными электродами 4,, расположенными с обеих сторон, мембраны 5, установленные на 20 открытых концах корпуса 2, и устройство для колебания мембраны (не показано), а также две пары дополни-, тельных электродов 6 и 7 введенные в корпус 2, одна (электрод 6) из. ко- 25 торых образует цепь обратной связи неинвертирующего операционного усилителя 8, вход которого подключен к измерительным электродам 4, а выход через детектор 9 и вторую пару дополнительных электродов 7 вЂ” к входу другого инвертирующего операционного усилителя 10.

Устройство работает следующим образом.

Камеры корпуса 2 заполняются анализируемой жидкостью 1. Постоянны по величине внешние пневмодавления, создаваемые, например, электропневматическим устройством с дифференциальным выходом (не показано), воздействуют поочередно на мембраны 5 камер, в результате которых .анализируемая жидкость 1 совершает пульсирующее движечерез перегородку 3. На измери- 45 тельных электродах 4 появляется переменный потенциал протекания, амплитуда которого изменяется в зависимости от изменения состава и свойств анаанализируемой жидкости. Выходной пе50 ременный потенциал Е в условиях работы преобразователя в рабочем частотном диапазоне и движении мембран 5 в пределе линейного прогиба определяется формулой

I электрокинетический потенциал;

E вЂ” диэлектрическая постоянная; вЂ” удельная электропроводность

Р вЂ” динамическая вязкость

С = - вЂ” коэффициент, характеризующий рА состав и физико-химические свойства жидкости.

Согласно формуле (1) при постоянном перепаде давления ДР напряжение

Е зависит от параметров (f, (, м, Л ), связанных с составом жидкости. Для установления однозначной .функциональной зависимости выходного напряжения преобразователя от вЂ” электрокинетического потенциала необходимо значительно уменьшить влияние физикохимических параметров (f p,1), в особенности диэлектрической постоянной (E) и удельной. электропроводности (3) анализируемой жидкости 1 на выходной параметр (результат анализа устройства). Эта задача решается введением в корпус устройства двух пар дополнительных плоскопараллельных сетчатых электродов 6 и 7, включенных с измерительными электродами 4 во внешнюю цепь, построенную на базе операционных усилителей 8 и 10, работающих в режиме масштабирования.

Сопротивления столба анализируемой жидкости 1, заключенные между дополнительными электродами 6 и 7. пар в зависимости от их конструктивных размеров, т.е. площади поверхности плоских электродов и расстояния между ними, а также вида электрического сигнала (постоянный или переменный), подводимого к этим электродам, могут обладать практически емкостным или активным характером. В данном случае эквивалентным параметром пары электродов 6 с жидкостью 1, соединенных в качестве емкостного элемента в цепи обратной связи операционного усилителя 8, является емкость величиной Сс, которую можно достигнуть в условиях эффективного выбора частоты переменного напряжения Е, приложенного к входу операционного усилителя 8, и конструктивных параметров пары электродов 6.

Е5 аР

Е = - -.вЂ” = 0 08dPC

4! рЛ

9 где д Р вЂ” перепад давления;

При этом коэффициент передачи дперационного усилителя 8 определяется выражением

1422120

С,+С С. С, 1 + V

E С С СЕ. (С, С). (2)

Отсюда находим напряжение U, на выходе операционного усилителя 8 с учетом формулы (1) Из (5) следует, что выходной сигнал U>r, ЭКП не зависит от изменения электропроводности жидкости.

Ф о р м у л а изобретения

Кй. (.(1 (5) Составитель Е.Анисимов

Техред Л. Олийнык Корректор В.Гирняк

Редактор И.Иулла

Заказ 4423/43 Тир.аж 847 Попписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

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

Cî E Со ДдР С daP6

СЕ ES Ttd 4 арЛ 4SрД

ы (3) (лЛ где S d вЂ” - соответственно непроницаемая площадь поверхности одного плоского электрода и- расстояние между электродами пары 6;

К вЂ” постоянный коэффициент, С вЂ” емкость конденсатора внешо ней цепи.

Как видно из выражения (3) с on- 2o ределенной точностью исключено влияние изменения диэлектрической постоянной E жидкости на параметр U на выходе операционного усилителя 8.

Переменное напряжение U после де- 25

1 тектирования, т,е. преобразования в постоянное напряжение U, поступает

1 через пары электродов 7 на вход операционного усилителя 10.

На постоянном токе пара электродов 30

7 с жидкостью 1 проявляет "чисто" активное сопротивление и поэтому сопротивление R> участка жидкости, ограниченного плоскопараллельными электродами, зависит от удельной электропроводности Л жидкости.

Коэффициент передачи операционного усилителя 10 выражается соотношением

Urrsrx Rs l Ro R Sp, R d/Л S

Л э (4) откуда с учетом выражения (3) определяем соотношение для выходного напряжения U а,„во внешней цепи

К1 КОДЛ

1 а =К" Л=ККЛЛ аых 2 1 z ъ 1Л где К вЂ” коэффициент преобразования

3 (выпрямпения) детектора;

К„К К з вЂ” постоянный коэффициент, Ro вЂ” сопротивление цепи обратной связи усилителя 10

R вЂ” сопротивление анализируемой

Л жидкости.

Устройство можно использовать для исследования структурных характеристик преобразующих каниллярно-пористых тел и двойного электрического слоя твердожидких систем путем измерения -потенциала, а также как индикатор для контроля "чистоты" жидкостей.

Устройство позволяет повысить точ"= ность контроля жидких сред.

Устройство для .контроля жидких сред, содержащее заполненный анализируемой средой корпус, разделенный на две камеры пористой перегородкой с измерительными электродами, расположенными с обеих сторон, мембраны, установленные .на открытых концах корпуса, и устройство для возбуждения колебания мембран, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем устранепия влияния электропроводности и диэлектрических свойств среды, в корпус введены две пары дополнительных плоскопараллельных электродов, одна из

r. которых образует цепь обратной связи операционного усилителя, вход которого подключен К измерительным электродам, а выход через детектор и вторую пару дополнительных плоскопараллельных электродов подключен к входу другого операционного усилителя.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения фторнд-ионов в растворах и позволяет повысить точность анализа многокомпонентных растворов и упростить способ

Способ определения гипохлорита натрия в водных растворах // 1422075

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к снособам определения гипохлорита натрия в водных растворах, и позволяет повысить точность анализа в интерва пе малых концентраций гипохлорита натрия

Способ определения хлорид-ионов в растворах // 1422073

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения хлорид-ионов в растворах, и может быть использовано для контро.чя процессов флотационного обогапхения руд и их технологической переработки с целью новы- 1пения селективности анализа

Способ количественного определения йода в уксусной кислоте // 1420501

Устройство для измерения толщины // 1415062

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике Цель изобретения - расширение диапазона измерения

Способ изготовления подогревного электролитического датчика влажности газов // 1413510

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при разработке, эксплуатации и изготовлении подогревных злектролитических датчиков влажности

Устройство для контроля жидких сред // 1413509

Изобретение относится к области анализа жидких сред, а именно к контролю состава и физико-химических свойств органических полярных жидкостей (диэлектрической постоянной, вязкости , удельной электропроводности) и может использоваться для контроля концентрации компонентов в бинарных и псевдобинарных смесях жидкости, а также как датчик контроля степени чистоты жидкости

Водный раствор для пропитки электролитических подогревных гигрометров // 1409911

Изобретение относится к области гигрометрии и может (йлть использовано в приборостроении при изготовле- : НИИ датчиков влажности воздуха и неагрессивных газовых сред

Устройство для формирования градиентных гелевых пластин для вертикального электрофореза // 1404916

Изобретение относится к исследованию белков и полипептидов с помощью двумерного электрофореза

Способ окрашивания полинуклеотидов и белков в геле // 1401381

Изобретение относится к области молекулярной биологии и биотехнологии и может быть использовано для высокочувствительного определения нуклеиновых кислот в присутствии белков, а также для определения активности ферментов, участвующих в метаболизме нуклеиновых кислот и при анализе структуры полинуклеотидов

Способ определения нитрит-иона в растворе // 2105296

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

Способ определения мышьяка (iii) // 2105297

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

Способ измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током // 2106620

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

Способ получения активированных кислого и щелочного растворов // 2108300

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

Способ адсорбционного концентрирования необратимо адсорбирующихся на металлах соединений // 2114424

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

Способ определения потенциала поверхности // 2119157

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

Полупроводниковый материал для адсорбционных сенсоров низкомолекулярных органических соединений и способ его изготовления // 2119695

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

Электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах // 2120624

Способ определения содержания нефтепродуктов в воде // 2126965

Устройство для анализа воды // 2132049