Спооб измерения химического потенциала воды

(23) ПриоритетОпубликовано 30.11,75. Бюллетень44Дата опубликования описания 26,05.76 51) 1 Ч. Кл,2 б 01 п 2 Государственный комитет Совета Министров СССао делам изобретенийи открытий 3) УДК 533.275(088.8)(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА В В ИССЛЕДУЕМОМ ВЕЩЕСТВЕ Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано при исследовании водно-физических свойств почв, пористых материалов, в биофизике, физической химии, физиологии растений, пищевой промышленности и т. д.Известен психрометрический способ определения химического потенциала Ф с помощью термоэлектрического психрометра на эффекте Пельтье, основанный также на измерении равновесной относительной влажности Е над исследуемым объектом и числении Ф по соотноЯТшению Ф = - и Е, где Я - универсальнаяМ газовая постоянная; М - молекулярныи вес.Способ основан на использовании миниатюрной дифференциальной термопары, один из спаев которой при пропускании постоянного тока охлаждается за счет эффекта Пельтье и превращается в смоченный термометр, скорость испарения с которого и возникающая термо-э.д,с. пропорциональны Е и Ф.Предлагаемое изобретение относится к способам измерения химического потенциала воды с помощью термопарного психрометра на эффекте Пельтье.Для измерения Е и Ф используют величину термо-э,д.с т. е, амплитуду А сигнала псирометра, путем калибровки над растворами с известными Е и Ф ее приводят в соответствие с величиной Ф в исследуемой среде, в атмосфере которой проводят измерение.Однако вследствие ряда причин, главной изкоторых является уменьшение количества кон денсата с уменьшением Ф, связь между амплитудой А сигнала и Ф является неоднозначной и имеет вид, показанный на фиг, 1. Неоднозначное требует записи сигнала, который в областях правее и левее максимума кривой 0 фиг. 2 имеет разную форму (кривые 1 - 3 и4 - 5 фиг, 1) и последующей визуальной расшифровки его, что создает большие трудности для автоматизации метода измерений. 15 Другая особенность современного способаиспользования термопарного психрометра для измерения Ф - сильная температурная зависимость амплитуды его сигнала. При данном значении Ф величина А существенно возраста ет с температурой. Так температурная зависимость термопарного влагопотенциометра Пельтье, типичная для приборов этого типа, характеризуется соотношением С=0,1033+ +0,0133 Т (мкв бар - град - ).25 Поэтому приходится, во-первых, снимать калибровочные кривые при нескольких температурах, что увеличивает затраты времени, вовторых, измерять и учитывать температуру исследуемого объекта, в-третьих, это серьезно ЗО затрудняет автоматизацию измерений,6 Изд. М 20 Ц ИИПИ Госуда Совета Мин по делам изобр 3035, Москва, Ж.3573 Тираж 902 Подписирственного комитетаистров СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/5 шография, пр, Сапунова,Предлагаемый способ позволяет устранить эти трудности.Длительность импульса термопарного психрометра, в отличие от амплитуды, связана с величиной Ф зависимостью, лишенной экстремума, Таким образом, если судить о величине Ф по длительности импульса, исключается возможность принять сигнал о низком значении Ф за сигнал о высоком его значении.На фиг, 3 показана связь между длительностью импульса Д психрометра и химическим потенциалом воды Ф, В данном случае длительность выражена через полуширину, т, е. через длительность на уровне полуамплитуды.Однозначность этой связи во всей области применения термопарного психрометра на эффекте Пельтье (до - 10000 дж/кг) исключает необходимость визуальной интерпретации сигнала и облегчает автоматизацию измерений.В отличие от функции потенциал - амплитуда, функция потенциал - длительность практически не зависит от температуры. Это исключает необходимость калибровок прибора при разных температурах и упрощает автоматизацию измерений,Таким образом, определение Ф с помощью термопарного психрометра Пельтье на основании заранее установленной связи между величиной химического потенциала воды Ф и длительностью импульса психрометра обладает существенными преимуществами по сравнению с использованием связи между потенциалом и амплитудой (термо-э,д.с,). 4Пример осуществления способа.В измерительной цепи термоэлектрическогопсихрометра Пельтье находятся: усилитель постоянного тока, измерительный прибор и само пишущий потенциометр ЭПП. На шкале последнего установлена контактная группа, устроенная таким образом, что при ходе каретки самописца вправо (передний фронт импульса прибора) замыкается одна группа контактов, 10 запуская электрический хронометр типаФ. При обратном движении каретки и возврате ее в первоначальное положение (задний фронт импульса прибора) замыкается вторая группа контактов, останавливая хронометр, 15 который при этом указывает длительность импульса, Проводят измерения над растворами, имеющими известные величины Ф, и строят.кривую - потенциал - длительность, Затем измеряют длительность импульса над иссле дуемой средой и с помощью калибровочнойкривой находят Ф. Предмет изобретения 25 Способ измерения химического потенциалаводы в исследуемом веществе, основанный на измерении термо-э.д.с. с помощью термоэлектрического микропсихрометра на эффекте Пельтье, отличающийся тем, что, с целью 30 повышения точности измерений, измеряют длительность импульса термо-э.д.с. термоэлектрического микропсихрометра, по которой рассчитывают химический потенциал воды. Составитель В. Гусева Редактор В. Лысенко Техред Е. Митрофанова Корректор Е, Рожкова