Концентратомер

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческна

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВ ЕТИЬСТВУ он805162 (61) Дополнительное к авт..санд-ву (22) Заявлено 26. 06. 78 (21) 2632988/18-25 (51)M. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 И 27/48

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150281. Бюллетень N9 6

Дата опубликования описания 15. 02. 81 (53) УДК 543-252 (088. 8) A. В. Железцов, Д 1(Г -

1 я

"Е," 4-"

1

Казанский филиал Московского энергетичес eee— института (72) Автор. изобретения (71) Заявитель (54) КОНЦЕНТРАТОМЕР

Изобретение относится к электрохимическим измерениям и может быть ис-. пользовано в радиотехнике, приборостроении, полупроводниковой технике для автоматического измерения и контроля процесса получения необходимого продукта.

Известны устройства, которые задают потенциал. электрода датчика равным потенциалу максимума тока и измеряют этот максимум тока полярограммы (1 ).

Недостатками этих устройств является то, что параметры датчика, максимум тока и его потенциал конкретного деполяриэатора существенно за-. висит от состояния поверхности электрода, температуры, давления, влажности, наличия поверхностно активных веществ, примесей;прн протекании тока через датчик поверхность его электродов постоянно меняется из-за наличия продуктов реакции, которые диффундируют в материал электрода, либо образуют вокруг него пленку, либо диффундируют в глубь раствора, изменяя строение двойного слоя; увеличение температуры раствора датчика смещает потенциал максимума в положительную область с увеличением тока. 30

Известен также концентратомер, содержащий формирователь управляющих сигналов, подключенный к генератору напряжения, подаваемого на датчик, соединенный через измеритель с одним из каналов самопишущего прибора(2).

Однако в данном устройстве происходит изменение величины тока датчика и потенциала максимума независимо от заданного и поддерживаемого напряжения на электродах датчика.

Устройство должно иметь малую погрешность установки потенциала (0,1%), которая должна контролироваться приборами с еще меньшей поршеностью (" 0,01в). В противном случае погрешность выйдет эа пределы допуска.

Кроме того, известные устройства не позволяют определять параметры характеристики, имеющей вид, отличный от колоколообразной кривой. Например, постояннотоковая полярограмма, полученная на РКЭ, спадающая и возрастающая части полярограммы фона.

Адсорбционные максимумы, занимающие диапазон потенциалов на уровне 0,10,2 максимума тока 0,1-1,0 мВ, также не могут быть измерены вследствие конечной погрешности задания потенциала.

805162

Таким образом, независимо от точности задания .напряжения на электроды датчика в известном устройстве всегда будет возникать погрешность при измерениях тока и потенциала максимума.

Цель изобретения — повышение точности измерений предельного тока и потенциала датчика и уменьшение влияния нестабильности параметров датчика и аппаратуры на результаты измерения.

Цель достигается тем, что устройство, содержащее формирователь управляющих сигналов, подключенный к генератору напряжения, подаваемого на датчик, соединенный через измеритель с одним из каналов самопишущего прибора, дополнительно снабжено схемой Сравнения, вход которой соединен с генератором напряжения, а выход — с блоком задержки и вычислителем, причем вход вычислителя соединен с выходом измерителя один из выходов вычислителя соединен с формирователем управляющих сигналов, а два других выхода соединены соответственно со вторым входом схемы сравнения и вторым входом самопишущего прибора, третий вход которого соединен с выходом формирователя, а второй вход формирователя соединен с выходом блока задержки.

На чертеже показана блок-схема концентратомера.

Крнцентратомер содержит формирователь 1 управляющих сигналов, генератор 2 напряжения, один выход которого подключен через схему 3 сравнения на вход блока 4 задержки, выход которого через формирователь 1 соединен со входом генератора 2. Второй выход генератора 2 напряжения подключен к датчику 5. Выход датчика 5 соединен через измеритель б и вычислитель 7 с одним входом самопишущего прибора 8. Второй вход прибора 8 подключен к выходу измерителя 6. Второй выход вычислителя 7 соединен с формирователем 1, а третий выход вычислителя 7 соединен со входом схемы 3 сравнения. Выход формирователя подключен к третьему входу самопишущего прибора 8.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки "Пуск",находящейся в формирователе 1, последний запускает генератор 2 и многоканальный самопишущий прибор 8. С генератора 2 линейноизменяющееся напряжение подается вместе с переменным колебанием на датчик 5 и схему 3 сравнения, которая формирует на выходе прямоугольный импульс при совпадении напряжения генератора 2 и заданного напряжения с вычислителя

7. Импульс схемы 3 сравнения через блок 4 задержки поступает на форми,рователь 1, возвращая его в первоначальное положение выключая гене( ратор 2 и самопишущий прибор 8. Если датчик 5 содержит раствор с деполяризатором, то при достижении потенциала восстановления напряжением генератора 2 во время его работы (т.е. после пуска генератора до

его выключения) через датчик будет протекать ток.

Усиленный ток датчика 5 измерителем б подается на первый канал само-, пишущего прибора 8, а на второй канал с вычислителя 7 подается прямоугольный импульс напряжения в тот момент, когда ток достигнет предельного значения, отмечая этим величину потенциала максимума тока.

Описанный режим является режимом нахождения деполяризатора в широком диапазоне напряжений. После того

20 как найден деполяризатор, через некоторое время (время необходимое для формирования электрода, восстановления генератора и окончания переходного процесса во всей схеме) с вычислителя 7 поступает импульс запуска формирователя 1, который включает генератор 2 с измененным начальным напряжением (очень близким к потенциалу восстановления, либо к потенциалу максимума) и схему 3 сравнения. Схема 3 сравнения формирует импульс окончания работы. Этот импульс через блок 4 задержки, время задержки которого равно времени записи всей кривой, либо только небольшой области около максимума тока (время задержки блока 4 устанавливается заранее до начала работы, но может быть изменено и в процессе работы) поступает на формйрователь

40 1. Самопишущий прибор за время задержки, осуществляемой блоком 4,записывает кривую тока.

Как только ток достигнет предельного значения, вычислитель 7 выдает импульс на самопишущий прибор 8 для отметки максимума тока. Кривая тока записывается до тех пор, пока с блока 4 задержки не придет импульс на формирователь 1, который выключает генератор 2 и самопишущий прибор 8 и процесс повторяется. С вычислителя

7.поступает импульс на формирователь 1 и т.д. Это автоматический режим слежения в узкой области напряжений (потенциалов) .

Характеристика датчика может быть получена в трех режимах: питание электродов напряжен ем линейно-изменяющейся формы НЛИФ; на электроды накладывается НЛИФ совместно с синусоидальным колебанием небольшой величины; на электроды накладывается

НЛИФ вместе с амплитудно-модулированным напряжением.

В первом режиме могут быть получены и измерены параметры характе805162

Формула изобретения

Составитель B. Кушнев

Техред A. Ач Корректор Н. Бабинец

Редактор Л. Повхан

Заказ 10870/65 Тираж 918 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ристики, отличной от колокообразной кривой. Во втором режиме получается кривая колоколообразной формы и из" меряются ее параметры. В третьем режиме получается кривая, .отличная от других режимов и измеряются ее параметры. Во всех трех режимах осуществляют автоматический или ручной поиск, слежение и измерение предельного (максимального) значения тока и потенциала, соответствующего этому току.

Предлагаемый концентратомер позволяет точно измерить концентрацию веществ в растворе, автоматически следить за максимумом тока, что позволяет повысить производительность и на- 15 дежность в определении неизвестной концентрации вещества.

Концентратомер, содержащий формирователь управляющих сигналов, подключенный к генератору напряжения, подаваемого на датчик, соединенный через измеритель с одним из каналов самопишущего прибора,о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерений предельного тока датчика и уменьшения влияния нестабильности параметров датчика и аппаратуры на результаты измерения, концентратомер дополнительно снабжен схемой сравнения, вход которой соединен с генератором напряжения, а выход — с блоком задержки, и вычислителем, причем вход вычислителя соединен с выходом измерителя, один из выходов вычислителя соединен с формирователем управляющих сигналов, а два других выхода соединены соответственно со вторым входом схемы сравнения и вторым входом самопишущего прибора, третий вход которого соединен с выходом формирователя, а второй вход формирователя соединен с выходом блока задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алексеев Н.Г. и др. Современные электронные приборы и схемы в физико-химическом исследовании. М., "Химия", 1971, с. 303-304.

2. Брук Б.P. Полярографические методы. М., "Энергия", 1972. с. 5.".-81.