Измеритель концентрации ионов

Авторы патента:

G01N21/08 - Исследование или анализ материалов с помощью оптических средств, т.е. с использованием инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей (G01N 3/00-G01N 19/00 имеют преимущество; измерение механических напряжений вообще G01L 1/00; оптические элементы измерительных приборов G02B; анализ изображений путем обработки данных G06T)

/ / (iiI 735973

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6 l ) До пол н и тел ьное к а вт. с вид- вувЂ” (22) Заявлено 09,11.77 (21)2541256/18-25 (5) )M. Кл. с присоединением заявки №

C 01 N 21/08

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 25. 05.80.Бюллетень № 19 (53 ) УД К 53 5.240 (088.8) Дата опубликования описания 30.05.80

Б, B. Авдеев, B. С. Решетов, С. H. Зеленин и С. С. Альмухаметов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНЦЕНТРАБИИ ИОНОВ

Изобретение относится к контрольноI измерительной технике и может быть использовано для определения параметров растворов электролитов в технологических процессах, в экологических, биохимических и других системах.

Одно из известных устройств для измерения концентрации ионов по коэффициенту преломления или поглощения света, проходящего через контролируемую среду, содержит световод, помещенный в объем с контролируемым раствором, источник света и фотоприемники на его концах 1).

Недостаток измерителя заключается в том, что у него малая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является измеритель концентрации ионов, содержащий световод с соедини/ тельными частями, покрытыми защитной оптической оболочкой, и измерительной частью, погруженной в контролируемую среду, потенциостат, источник света, фотоприемники и измерительную схему 2).

Недостатком известного измерителя концентрации ионов является невысокая точность измерения концентрации слабо5 поглошающих свет веществ, в особенности ионов, из-за влияния посторонних неанализируемых ионов.

11ель изобретения вЂ” повышение точности измерения.

Для достижения этого в известном измерителе концентрации ионов измерительная часть световода покрыта оптически прозрачным проводящим слоем, подключенным в качестве электрода к потенциостату. Кроме того, измеритель содержит генератор переменного напряжения, подключенный ко входу потенциостата.

На чертеже схематически изображен измеритель.

Он содержит изогнутый световод 1, погружаемый своей измерительной частью

2 в контролируемую среду. Соединитель-.

7359 ные части световода, примыкающие к его торцам, покрьггы защитной оптической, оболочкой 3. На одном конце световода

1 установлен источник 4 света и фотоприемник 5, воспринимающий лучи от

5 источника света 4 через диафрагму 6.

Фотоприемник 5 включен в одно из плеч измерительной мостовой схемы 7. В другое плечо измерительной мостовой схемы 7 включен фотоприемник 8, расположенный на другом конце световода

1 и воспринимающий лучи света, про шедшие через световод 1. Измерительная часть 2 световода 1 покрьгга оптически прозрачным проводящйм слоем 9, подкцюченным к потенциостату 10 в качестве электрода. Потенциостат 10 дополнительно содержит два электрода„ электрод 1 1 сравнения и вспомогательный электрод 12, оба погружаемые в контролируемую среду. Генератор переменного напряжения 13 подключен ко входу потенциостата 10. Мостовая схема 7 подключена через селективный усилитель 14 к регистратору 15. В качестве оптически

25 прозрачного проводящего слоя, покрывающего измерительную часть световода, могут быть использованы пленки полупроводников: двуокиси олова, окиси арийка, герзо мания толщиной 2000-5000Л пли металлов: серебра,„,палладия, платины толщиной 50-100 А, Измеритель концентрации ионов работаег следующим образом. Световой поток от источника света 4 падает на торец световода 1 и, пройдя через последний, попадает на фотоприемник 8. Величина светового потока, попадающего на фотоприемник 8, изменяется в зависимости от изменения коэффициента поглощения о света в исследуемой жидкости, в которую помещена измерительная часть 2 световода 1. Коэффициент поглошенйя света в жидкости зависит от концентрации светопоглошакнцих ионов в ней, С

4S помощью потенциостата 10 и вспомога тельного электрода 12 на оптически прозрачном электроде 9 устанавливатся такой потенциал, чтобы анализируемые ионы в жидкости, окружающей измеритель50 ную часть световода, электрохимически преобразовать в соответствующие светопоглощающие компоненты. Потенциал оптически прозрачного электрода 9 контролируется потенциостатом 10 с помощью

55 электрода 11 сравнения. Световой поток от источника света 4 одновременно через диафрагму 6 попадат на фотоприемf

73 4 ник 5. Сигналы с фотоприемников 5 и 8 поступают в измерительную мостовую, схему 7, где они сравниваются, и по сигналу рассогласования судят о величине измеряемой концентрации ионов;

При использовании генератора 13 переменного напряжения, происходит модуляция потенциала оптически прозрачного электрода 9, в свою очередь, вызыварт циклическую генерацию светопоглощающих ионов в области, окружающей измерительную часть 2 световода 1 и, следовательно, циклическое измерение интенсивности прошедшего через световод 1 света. Эта циклически изменяющаяся интенсивность света измеряется фотоприемником 8, сравнивается с сигналом от фотоприемника 5 и через се-, лективный усилитель 14 попадает на регистратор 15. бранное изобретение позволяет повысить точность измерения концентрации ионов в растворах электролитов и расширит класс прецезионных измерителей г концентрации ионов в технологических, медикобиологических и других системах.

Для растворов электролитов, с одер жащих ионы сильно-светопоглощающих компонент, точность измерения концентрации . ионов может быть повышена на два по-,. рядка и более.

Формула изобретения

1. Измеритель концентрации ионов, содер>кащий изогнутый свутовод с соединительными частями, покрытыми за- щитной оптической оболочкой, и измери- тельной частью, погруженной в контролируемую среду, потенциостат, источник света, фотоприемники и измерительную схему, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, измерительная часть световода покрыта оптически прозрачным проводящим слоем, подключенным в качестве электрода к потенциостату.

2. Измеритель по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что он содержит генератор переменного напряжения, подключенный ко входу потенциостата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ЧССР № 124740, кл. 423 3/00, опублик. 1965.

2, Авторское свидетельство СССР № 518703, кл. 6 01 М 21/46, 1976 (прототип).

735973

Составитель А. Чурбаков

Редактор Н. Катаманина Техред,A. Шепанская Корректор Ю. Макаренко

Заказ 241 7/35 Тираж 10 19 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Состав для окисления хлористого винила // 734544

Способ количественного определения одноатомных спиртов // 734543

Способ количественного определения адипиновой кислоты или ее сложных эфиров // 734542

Способ спектрального определения органических соединений с подвижным атомом водорода // 734541

Способ количественного определения глюкозы // 732734

Способ поляриметрического анализа оптических свойств взвешенных частиц // 731363

Способ количественного определения метионина // 731362

Способ количественного определения производных фенотиазина // 731361

Способ количественного определения аминазина // 731360

Способ определения концентрации ионов в жидкостях // 2101696

Изобретение относится к физико-химическим методам исследования окружающей среды, а именно к способу определения концентрации ионов в жидкостях, включающему разделение пробы анализируемого и стандартного веществ ионоселективной мембраной, воздействие на анализируемое и стандартное вещества электрическим полем и определение концентрации детектируемых ионов по их количеству в пробе, при этом из стандартного вещества предварительно удаляют свободные ионы, а количество детектируемых ионов в пробе определяют методом микроскопии поверхностных электромагнитных волн по толщине слоя, полученного из ионов путем их осаждения на электрод, размещенный в стандартном веществе, после прекращения протекания электрического тока через стандартное вещество

Способ определения качества гомеопатических лекарственных средств и устройство для его реализации // 2112976

Изобретение относится к медицинской технике, а именно для определения качества жидких лекарственных составов на основе оптических измерений

Устройство для измерения параметров структурных элементов в образцах текстильного материала (варианты), способ измерения параметров структурных элементов в образцах текстильного материала // 2117276

Изобретение относится к измерительной технике и, более конкретно, к устройству и способу для измерения параметров структурных элементов в образцах текстильного материала

Способ оценки загрязнения атмосферы // 2117286

Способ определения несимметричного диметилгидразина в почвах и растительных материалах // 2122198

Способ определения остаточного количества синтетических полиакриламидных катионных флокулянтов в очищенной воде // 2128332

Изобретение относится к методам аналитического определения остаточного количества синтетических полиакриламидных катионных флокулянтов в питьевой воде после очистки сточных вод и может быть использовано в пищевой промышленности

Устройство для автоматической регистрации динамических характеристик протекания процесса // 2129266

Изобретение относится к средствам оптического контроля

Способ контроля физических параметров движущейся нити // 2138588

Изобретение относится к способам контроля геометрических параметров нити и может быть использовано для оперативного контроля таких параметров нити, как ее диаметр, величина крутки, число стренг в скручиваемой нити в процессе ее производства

Молекулярная конструкция на основе жидкокристаллической дисперсии нуклеиновой кислоты как интегральный биодатчик и способ ее создания // 2139933

Изобретение относится к области биотехнологии

Способ определения энергоинформационного воздействия тестируемого объекта на вещество в жидкой фазе // 2141644