Устройство для ультразвуковойочистки электродов электрохимичес-ких анализаторов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЪСТВУ

<>817575

-e (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 260679 (21} 2786660/18-25

\ (Н)м. Кл.З с присоединением заявки H9(23) ПриоритетG 01 и 27/38

Государствеииый «омитет

СССР по делам изобретеиий и от«рытий

Опубликовано 300381,,Бюллетень 89 12

Дата опубликования описания 30,03.81 (53) УДК 547. 253 (088.8) 3

В.Б.Швецов, .В.Г.Брексон, Р.П.Алекс енко и Л.Ъ;Мбразов

« », :. Й

j (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ

ЭЛЕКТРОДОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ

АНАЛИЗАТОРОВ

Изобретение относится к измерительной технике, s частности к электрохимическим приборам для анализа свойств и состава растворов.

Известны устройства для ультразвуковой очистки электродов электрохимических анализаторов, в которых питаемый от источника электрических колебаний ультразвуковой вибратор механически связан непосредственно с электродами, погруженными в сосуд с контролируемой средой, либо вместе с электродами погружен в сосуд с контролируемой средой, либо установлен на этом сосуде с помощью переда- 15 ющей колебания мембраны (1).

Такие устройства имеют низкий коэффициент полезного действия вследствие рассеяния и потерь энергии ультразвуковых колебаний в сосуде. Не- 20 посредственному механическому воздействию вибратора не могут подвергаться электроды из хрупких материалов, т.е. большинство известных электродов,применяемых в аналитической технике. 25

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ультразвуковой очистки электродов электрохимических анализаторов, содержащее помещенные в сосуд с контролируемой средой 30 электроды и питаемый от источника электрических колебаний вибратор (2).

3ro устройство также имеет низкий коэффициент полезного действия ввиду рассеяния энергии ультразвуковых колебаний в сосуде. Частота питания вибратора должна поддерживаться постоянной, что требует дополнительных затрат на изготовление, настройку и эксплуатацию источника электрических колебаний. Теневая часть электродов, не попадающая непосредственно в зону прямого действия гидродинамических потоков и кавитации, создаваемых вибратором, очистке не поддается.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки электродов.

Укаэанная цель достигается:тем, что в известном устройстве для ультразвуковой очистки электродов электрохимическнх анализаторов, состоящем из электродов, погруженных в сосуд с контролируемой средой, и питаемого от источника электрических колебаний ультразвукового вибратора, сосуд с контролируемой средой выполнен в теле излучающей накладки вибратора в виде открытой с обеих сторон для обмена среды цилиндрической камеры, геометрическая ось которой перпенди817575

Формула изобретения

$0

60 кулярна оси продольных колебаний вибратора и лежит в плоскости максимальной интенсивности акустического поля.

В цилиндрическую камеру помещен измельченный:абразивный материал.

Внутренняя поверхность цилиндрической полости фокусирует акустические колебания внутри камеры, причем волновой фронт имеет цилиндрическую форму и сходится к геометрической ее оси, благодаря чему происходит кон- центрирование акустической энергии в ограниченном объеме сосуда с контролируемой средой, куда помещена подвергаемая очистке часть электродов.

Изменение частоты питания вибратора и соответствующее ему изменение длины волны, т,е. перемещение плоскости максимальной интенсивности акустичес" кого поля в пределах цилиндрической камеры существенно не влияет на эффективность очистки электродов, поэтому к источнику питания вибратора не предъявляются особые требования по стабилизации частоты.

На чертеже изображен чувствительный элемент электрохимического анализатора-рН-метра погруженого типа с устройством для ультразвуковой очистки электродов, общий вид, разрез.

Ультразвуковой вибратор, состоящий из стянутых болтом l излучающей

2 и отражающей 3 накладок и пьезокерамических элементов 4,подключаемых посредством токосъемных шайб 5 к источнику электрических колебаний, имеет в теле излучающей накладки 2 цилиндрическую открытую с обеих сторон, камеру 6, геометрическая ось которой лежит в плоскости максимальной интенсивности акустического поля, отстоящей от нижнего торца отражающей наладки 3 на расстоянии, равном половине длины волны колебаний вибраторов.

Электроды 7 с помощью сальников

8 и втулок 9 укреплены в накладке 2 таким образом, что их чувствительная часть находится внутри камеры б. От воздействий внешней среды вибратор защищен кожухом 10 с уплотнительной прокладкой 11, а электроды - трубой

l2, которая также служит н".сущим .элементом конструкции, с прокладкой 13 ° устройство работает следующим ,образом.

Рабочая часть чувствительноГо элемента электрохимического анализатора погружается в контролируемую среду. При подаче на пьеэокерамические элементы 4 напряжения ультразвуковой частоты от источника электрических колебаний возникают продольные механические колебания вибратора, которые передаются находящейся в цилиндрической камере б контролируеи и среде и возбуждают в ней гидродинамические потоки и кавитацию,обеспечивающие очистку поверхности электродов 7 от осадков.

Псмещаемый в камеру б абразивный

5 материал, например, измельченная окись кремния, повышает эффективность очистки механически прочных, например, металлических электродов 7 °

Проточный вариант устройства мо о жет быть осуществлен присоединением с обеих сторон камеры 6, например,посредством резьбы, патрубков, через которые обеспечивается протекание контролируемой среды.

Концентрирование энергии ультразвукового поля в ограниченном объеме цилиндрической камеры непосредственно в зоне расположения рабочих поверхностей электродов, совмещенной с зоной максимальной интенсивности

20 колебаний вибратора, создает наиболее благоприятные условия для эффективной очистки электродов при малых энергозатратах. Возникновение в контролируемой среде внутри камеры схо25 дящегося к геометрической оси волнового фронта обеспечивает наружную и полную очистку электродов любой конфигурации. В результате коэффициент полезного использования акустической мощности вибратора приближается к теоретическому и достигает

25Ъ от мощности, потребляемой источником электрических колебаний .в рабочем режиме.

1. Устройство для ультразвуковой очистки электродов электрохимических анализаторов, .содержащее электроды, погруженные в сосуд с контролируемой средой, и ультразвуковой вибратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, сосуд с контролируемой средой выполнен в теле излучающей накладки вибратора в виде полой открытой с обеих сторон цилиндрической камеры.

2. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки механически прочных электродов, в цилиндрическую камеру помещен измельченный абразивный материал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1039259, кл. G 01 N, опублик.1960.

2. Патент CIGA 9 3680841, кл. G 01 N 29/00, опублик.1972 (прототип).

817575

Корректор М.Вигула

ФФ»

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

Составитель И, Рогаль

Редактор Л.Пчелинская Техред Н.Келуыак

° ЮФЮ Ю «ф

Заказ 1336/58 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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