Полярограф

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1Ц569936 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01,12,75 (21) 2197582/25 (51) М. Кл

9 01 N 27/48 с присоединением заявки №

Государственный квинтет

Соавтв Министров СССР оо делом нзобретеннй и открытий (23) Приоритет (43) Опубликоващ 25.08,77.Бюллетень ¹ 31 (53) УДК 543.253 (088.9) (45) Дата опубликования описания 21.09.77

Ю. А. Иванов, А, И. Плотников и А, Г. Стромберг (72) Авторы изобретения

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С, М. Кирова (71) Заявитель (54) ПОЛ ЯРОГРАФ

Изобретение касается области измерений свойств жидкостей полярографнческими методами.

Известно устройство для измерения алектрохимических параметров растворов, содержащее схему компенсации падения напряже,ния на алектрохимической ячейке, выполнен ную на.интеграторе (11. Недостаток такого устройства в том, что нельзя скомпенсиро вать нелинейную составляющую остаточного В тока в алектрохимичвской ячейке, Известен полярограф переменного тока, который позволяет компенсировать составляющую остаточного тока, зависящую нелинейно от приложенного к ячейке поляризующего по-3 стоянного напряжения.

Полярограф содержит источник ноляризующего напряжения, к выходу которого подключены ячейка и вход усилителя тока, который gp соединен с компенсатором остаточного тока ячейки и регистратором (2)

Известное устройство имеет недостатки, которые заключаются в том, что он не обеоиечивает необходимой точнастн н;заверений

2 и не позволяет компенсировать временной и температурный дрейф остаточного тока .Целью изобретения является повышение очности измерений..

Это достигается тем, что в схему полюрографа введены запоминающие устройства, дифференцирующие усилители, интеграторы, сумматоры н программное устройство, при чем выход усилителя тока соединен через ключ с первым запоминающим устройством и двумя последовательно соединенными диффе ренцирующими усилителями, выходы которых через ключи соединены со вторым и третьим запоминающими устройствами, выходы кото, рых подключены к первому и второму инте граторам соответственно, выходы второго интегратора через третий интегратор соеди нен с входом первого сумматора, второй и третий вход которого подключен к выходам первого запоминающего устройства и перво»

ro интегратора, а выход ко входу второго нагруженного регистратором сумматора, вто» рой вход которого соединен с усилителем то» ка.

3 4

На чертеже. показана блок-схема пред,1а- пает так же через дифференцирующий усили тель 15 и запоминающее устройство 13 vB гаемого попярографа., Полярографсодержитполяризационную ячей- интегратор 9, интегрирующая емкость каток 1, источник полязирующего напряжения 2, уси- рого эакорочена контактом, Одновременно литель 3, компенсатор 4, регистратор 5 и 5 напряжение Ur< (t) с выхода дифференци.второй компенсатор 6, образованный первым рующего усилителя 15 поступает через втои вторым сумматорами 7 и 8 соответствен- рой дифференцируюший усилитель.16 и эапц но, первым, вторым и треть р 9 10 и тр тьим 11 ин- минаюшее устройство 14 на интегратор 10, теграторами, первым 12, вторым 13 и тре- емкость ко орог р кото ого зако очена контактом, К

14 минающими устройствами, пер- 10 выходу интеграл эра 10 подключен интегравым 15 и вторым 16 дифференцируюшими тор 11, емкость которого эакоро чена усилителями, первым 17, вторым18, и тре- Таки р р

Таким .об азом, в режиме настройка" тьим 19 ключами, пультом управления 20.„напряжение на входе регистратора 5 отсутствует, а на выходах запоминающих устройств

Попярограф работает следующим образом, у

-К 3 (й)

Н вйку 1 ник 2 подается по . Ь 12а 13.и 14 с учетом U H}Kg я 4), rae

На ячейку 1 от источника подается по .

В илитепе 3 про- < з. коэффициент преобразования усилителя пяризувиае напряжение.. В усилителе проейк компенсация тока 33 .3rl(k)- ток ячейкир устанавливается исходит усиление тока ячейки и компенсация напряжение соответственно линейных составляющих остаточного тока с

Ь Ц И) К-1 И);Ц 6)*К МС 3;Ц Щ-К ЯС2 "ЭФ(4Э,М жение с выхода усилителя Э, пропорциональ Ь 6 A м * в g(3II 3 —,фай†ное сигналу и нескомпенсированной части ос- где RC постоя ная дифференцир щих таточнога тока, непосредственно подается на усилителей,, Регисчратор 5.„ В режчме "измерение начинают работать.

П мом Р гиструемя полярограмма сос:интеграторы 9, 10 и 11совместнос запоми некомпенсированной части помехи р1 нающими уСтройствами 12, 13 и 14 и су1 +сигналов Различных элементов,Принцип матором 7, формируя компенсирующее налря-. игы у рпя зографа, основан иа использовав )к, нии формулы Тейлора, что оказывается ) (ц(() («) ц («) — +2() р ) )ц)

„ благодаря тол, что диапазон поте - r- " (йс) пиалой попяр Ра . время, соответствующее моменпап ог афических сигналов известен, рО

Зте позволяет в диапазоне- ютеицнелов;- э т аэмыкания контактов: которых отсутствует сигнал, производить из, У. Р

Ф - текущее время, марвине и регистрацию величины остаточного тока и его п оизводных, которые испопь- Rr. - постоянная интеграторов, зувтса затем при появлении сигнала для г9 тока и его производных, ор

135 Q Я:) ц (Q U (Ц - значение напряжений у 1 у s йр у 24 на выходах запоминающих устройств в мс формирования компенсирующего сигнала в ви- на вь д .В соответствии с мент времени де многочпена Тейлора,. принципом работы попярографа мох.до выде учетом ) выра пять два Режима его работы, устанавливае- реписать в следующем виде: вива вруввуто иви о иомоввю вуввта уврави ®О нйя 20. Первый режим - настройка" - кон- (), 6)в-кц3„6, )+ И rII)+ такты всех переключателей замкнутьр второй жим - измерение - контакты разомкну где 3„(Ц- значение остаточного тока чы. agp е е, Н яж ни подаваемое на вход регист - ячейки, нескомпенсированное компенсатором

45 ни 1

Ра ор т а, м ожет быть записано в следующей 4, в момент времени р ., Следовательно, в режиме измерение поЮ Ф форме г даваемое на регистратор 5 напряжение с вы

U (t)=U 0).«У H)

Р Ъ rs > (1) хода сумматора 7 может быть записано в следующем виде: где g (g) - напряжение на в ход ус выхо е и + 1 (,}„(to))

g o (,, + j o (0 3Ф (, )+ — (((Ur®(t) - напряжение на выходе сум(з и )lp мотора 7. . (t-в ) Щ (5)

21

В режима настройка напряжение Орй) (), где 3 (t) - текущее значение остаточного так как «оэффициент передачи на11ряжения я утнлителя 3 по ljr I1i1; ключ тока в режиме "измерение".

Цз () с выхода утили я

17, аапочинающее устро ство и о 12 у сумма - 3 (b) - текущее значение полярограма7 аВЕН - 1, т.Е. УП Щ -U-(() у ФИЧЕСКОГО С1Ц палат а напряжение на остальнь тальных входах сумматоВ)

Иэ свойств ряда Тейлор,а следует, ч1о оа 7 равны нулю, апряжтние .11 жтние U И) посту- црэность Ь (или неско1 н1ецсироввцнця чнсчь

569938

5 остаточного тока) между текушим значением остаточного тока Э„(t) и компенсируюшим сигналом Uie (t) представляюшим собой многочлен Тейлора, теоретически может быть как угодно малой.,Практически эта величина зависит от интервала (+ 1 ) и количества слагаемых в многочлене Тейлора. Интервал (t - t р ) определяется диапазоном полярографического сигнала (зубца), и может быть рассчитано по формуле 16

Чн-Чк (6) где Ф„- Г - начало и конец сигнала, скорость линейно изменяю 15 шегося поляриэуюшего напряжения, подаваемого на ячейку с источника 1.

Количество слагаемых лимитируется тех» ническими трудностями, воэникаюшими при получении производных высокого порядка

В предлагаемом полярографе компенсиру- юший сигнал состоит иэ трех слагаемых, т,е. используется вторая производная, что поэво ляет снизить остаточный ток в 30-100 раэ °, Кроме того, полярограф не требует подстройки компенсаторов.

Формула изобретении

Полярограф, содержаший источник поляри-® зуюшего напряжения, к выходу которого подключены ячейка и вход усилителя тока> ка торый соединен с компенсатором остаточного тока ячейки и регистратором, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повы шения точности измерений, в него введены запоминаюшие устройства, дифференцируюшие усилители, интеграторы, сумматоры и программное устройство, причем выход усилители тока соединен через ключ с первым запоминаюшим устройством и двумя последовательно соединенными дифференцируюшими усилителями, выходы которых через ключи соединены со вторым и третьим эапомичаюшими устройствами, выходы которых подклю чены к первому и второму интеграторам со ответственно, вых9й второго интегратора через третий интегратор соединен с входом. первого сумматора, второй и третий вход которого подключены к выходам первого запоминаюшего устройства и первого интегратора, а выход ко входу второго нагру женного регистратором сумматора, второй вход которого соединен с усилителем тока.

Источники информации, принятые во внымание при экспертизе.

1. Патент ClilA l4 3838032, кл.

204/105, опубл. 24,09Д4г, 2. Авторское свидетельство СССР

hb 480970, И. КлР & 01 и 27/46, 03.06. 72.

569935

Составитель Т, Доеоров

Редакто К;Коалова Тетерей А. Яемья ова К екто П, Мака евич, Эакаэ 3283/36 Тираж 1103; Подписное

ШВИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

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

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