Интегратор для электрохимического анализа

Авторы патента:

G01N27 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубттни

««974235 .*

/ ,> г « ° (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 04.01.79 (21) 2707686/18-25 с присоединением заявки M (23) П риоритет (51)M. Кд.

G 01 и 27/00

1асударствеииый комитет ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15. 11. 82. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 17. 11. 82 (53) УДЫ 543. 253 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.Е. Лимин, В.Э. Пейтельман и В.А. Демин (71) Заявитель (54) ИНТЕГРАТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИИИЧЕСКОГО

АНАЛИЗА

2 ной клеммой источника входного сигнала (1, 2 ).

Однако при такой схеме построения в погрешность интегратора вносит вклад составляющая., связанная с от" клонением нуля накопителя заряда, кроме того, указанная погрешность воз" растает по мере уменьшения тока и поэтому применение указанного устройства для кулонометрии при заданном потенциале оказывается не эффективным, так как при измерении количества электричества интегрируемый ток изменяется на несколько порядков.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка и повышение точности электрохимического анализа при изменении тока на несколько порядко в. укаэанная цель достигается тем, что в интегратор введен сумматор, охваченный положительной обратной связью через резистор, причем первый вход сумматора соединен с источником

Изобретение относится к средствам йизико-химического анализа состава и свойств веществ и может быть использовано в аналитической химии (кулонометрии) для измерений количества электричества, проходяцего че- >е рез электрохимическую ячейку.

Известны устройства для интегриро" вания электрических сигналов, например напряжения. Эти устройства содержат накопитель заряда (интегрирующий решающий усилитель), к выходу которого подключено устройство управления (управляющий элемент переключающего устройства), источник входного сигнала, например напряжения, соединен"

15 ный с первым входом переключаюцего устройства, выход которого соединен со входом накопителя заряда, хроноМ8Тр и истОчник ОпОрногО (эталОннОГО) щ напряжения. Одна клемма источника опорного напряжения подключена к второму входу переключаюцего устройства, а вторая соединена с одноименВсесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт научного приборостроения от падения напряжения на ключе 5 и от смещения нуля входа 7 накопителя 1.

Коэффициент передачи по петле положительной обратной связи сумматора меньше единицы, что обеспечивает его устойчивость ° После очередного сброса заряда накопителя 1, выполняется равенство количества электричества, поступившего в накопитель от источника сигнала и количества электричества извлеченного из .накопителя током сумматора 9, полное (суммарное) впемя подключения которого фиксируется хронометром 4. Таким образом, показание хронометра пропорционально количеству электричества, поступившему в накопитель от источника сигнала.

Введение в интегратор сумматора, охваченного положительной обратной с .язью через резистор, позволяет сниви"ь примерно в два раза погрешность электрохимического анализа, сопровождающегося изменением тока на несколько порядков, например в кулоно- метрии при заданном потенциале. формула изобретения

Интегратор для электрохимического анализа, содержащий накопитель заряда, к выходу которого через устройство управления подключены хронометр ипереключающее устройство, соединенное первым выходом со входом накопителя заряда, источник входного сигнала и источник опорного напряжения, о т л и-ч а ю шийся тем, что, с целью снижения погрешности интегрирования, в него дополнительно введен сумматор, охваченный положительной обратной связью через резистор, причем первый вход сумматора соединен с источником опорного напряжения, а второй входса входом переключающего устройства, второй выход которого заземлен, а источник входного сигнала соединен со входом накопителя заряда.

3 974235 опорного напряжения, а второй входсо входом переключающего устройства, второй выход которого заземлен, а источник входного сигнала соединен со входом накопителя заряда, Введение сумматора, охваченного положительной обратной связью через резистор, позволяет исключить влияние смещения нуля накопителя заряда и проводить интегрирование непосредственно тока, Gea предварительного преобразования его в напря><ение, что в свою очередь позволяет устранить возрастание погрешности по мере уменьшения тока, На чертеже приведена схема интегра-15

>тора для электрохимического анализа, Он состоит из накопителя заряда 1> к выходу 2 которого через устройство управления 3 подключены хронометр 4 и переключающее устройство 5, 20 один выход 6 переключающего устройства соединен со входом 7 накопителя заРяда, другой выход 8 переключающего устройства заземлен, сумматора 9, вы" ход которого 10 соединен через резис- 25 тор 11 с одним из er-o входов 12 и со входом 13 переключающего устройства, другой вход 14 сумматора соединен с источником опорного напряжения 15, источник входного сигнала 16 соединен эо со входом накопителя заряда.

Интегратор работает следующим образом.

Изменяющийся во времени ток от источника сигнала 16 поступает на вход 7; накопителя заряда 1. Как только накопленное количества электричества достигнетт заданного уровня, устройство управления 3 подключает сумматор 9 к входу 7 накопителя заряда и производит запуск хронометра 4.Начинается сброс заряда накопителя 1 током сумматора 9, охваченного положительной обратной связью. После сброса заряда накопителя 1 устройство управления

4S останавливает хронометр 4 и отключает сумматор 9 от входа 7 накопителя заряда 1.

На входе 12 сумматора 9 действует напрл>кение О, обусловленное падением

5f; напряжения на ключе 5 и смещением нуля в;<ода 7 накопителя 1. На втором входе 14 сумматора 9 действует опорное напряжение Но . На выходе сумматора 9 действует напряжение И,< 0<, и на резисторе 11 опорное напряжение Ио. Таким образом, ток сумматора 9 охваченного поло>кительной обратной

cBR3bIQ через резистор 11, ке зависит

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рвторское свидетельство СССР

« 374618, кл. G 06 D 7/18, 1973.

2. Салихдгианова P.È.-О. Кулоно" метрические анализаторы при контролируемом потенциале. " "Заводская лаборатория", 1978, 44, Г 1, с. 9-11 (прототип).

974235

Составитель В. Кушнеп

Редактор Г. Гербер Техред E.Õàðèòîí÷èê - Корректор Н. Буряк

Заказ 8665/60 Тиран М7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 ОД Москва Ж-3 Раушская наб. 8. 4/g

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

Интегратор для электрохимического анализа

Способ анализа газа // 972388

Устройство для измерения концентрации окиси азота // 972387

Детектор захвата электронов // 972386

Способ измерения рассеивающей способности электролитов и устройство для его осуществления // 972385

Способ определения меркаптанов и аминов в смеси // 972384

Способ раздельного полярографического определения палладия и висмута в смеси // 972383

Полярограф переменного тока // 972382

Импульсный автоматический полярограф // 972381

Электрохимическая ячейка // 972380

Датчик состава газа // 2100800

Изобретение относится к аналитическому приспособлению, в частности к монтажным конструкциям датчика состава газа, и может найти применение в области анализа газовой среды

Твердотельный газовый сенсор // 2100801

Изобретение относится к устройствам для контроля параметров газовых сред, в частности к чувствительным элементам газоанализаторов, и может быть использовано для обнаружения и определения концентраций таких горючих и токсичных газов, как, например, H2, CO, C2H5OH, CnH2n+2, H2S, SO2, в горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической промышленностях, экологии и других отраслях деятельности

Устройство с кондуктометрическим датчиком // 2100802

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах контроля состава веществ, их идентификации, а также определения наличия в них примесей с аномальной электрической проводимостью

Способ и устройство для определения октановых чисел автомобильных бензинов // 2100803

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 вольтамперометрического анализа // 2101697

Изобретение относится к электрохимическому анализу и может быть использовано при создании аппаратно-программного средств для контроля состава и свойств веществ в различных областях науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и экологии, а также для электрохимических исследований

Способ контроля концентрации электролитов и f-метр- кондуктометр для его реализации // 2102734

Изобретение относится к области физики-химических исследований и может быть использовано в химической и других родственных с ней отраслях промышленности

Твердотельный газовый сенсор // 2102735

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах // 2102736

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу инверсионно-вольт-амперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах, основанному на электронакоплении As (III) на стационарном ртутном электроде в присутствии ионов Cu2+ и последующей регистрации кривой катодного восстановления сконцентрированного арсенида меди, включающему определение содержания As (III) на фоне 0,6 M HCl + 0,04 M N2H4 2HCl + 50 мг/л Cu2+ по высоте инверсионного катодного пика при потенциале (-0,72)В, химическое восстановление As(V) до As (III), измерение общего содержания водорастворимого мышьяка и определение содержания As(V) по разности концентраций общего и трехвалентного мышьяка, при этом в раствор, проанализированный на содержание As (III), дополнительно вводят HCl, KI и Cu2+, химическое восстановление As(V) до As (III) осуществляют в фоновом электролите состава 5,5M HCl + 0,1M KI + 0,02M N2H4 2HCl + 100 мг/л Cu2+, электронакопление мышьяка производят при потенциале (-0,55 0,01)В, катодную вольт-амперную кривую регистрируют в диапазоне напряжений от (-0,55) до (-1,0)В, а общее содержание мышьяка в растворе определяют по высоте инверсионного пика при потенциале (-0,76 0,01)В

Устройство для внутритрубной магнитной дефектоскопии стенок стальных трубопроводов // 2102737