Устройство для измерения омического и поляризационного сопротивлений при электрохимических исследованиях

101215 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 19) 1) РЕСПУБЛИ РЕТЕН р Ф МйЙ араллелми, двум осу посто эанными резистора- ными резисторами и И,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Мост переменного тока Р, Техническое описание и инструкция по эксплуатации, Киевский завод фТочприбор, , Киев.2. Авторское свидетельство СССР Р 173316, кл. 0 01 В 27/04, 1963 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОМИЧЕСКОРО И ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ, содержащее генератор, трехэлектродную ячейку, электроды которой соединены с генератором и измерительной схемой, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно дополнительно.снабжено трансформаторным .мостом, двумя регулируемыми резисторами и конденсаторами, соединенными(51) 6 01 й 27/04 // 0 01 0.27/ двумя индикаторами баланса, образую щими два измерительных моста, смежные плечи первого из которых образованы первым регулируемым резистором с конденсатором и ячейкой в двухэлектродном включении, два других плеча - первьм и вторым постоянными резисторами, причем первый индикатор баланса включен в диагональ моста между указаннымй плечами, два смежных плеча второго мос та - трансформаторного образованы частью ячейки между основным и дополнительным электродами при ее тре электродном включении и первой сек цией вторичной обмотки трансформатора, два других плеча - последовательно соединенными второй секцией вторичной обмотки трансформатора и вторым регулируемым резистором с конденсатором и первым постоянным резистором и частью ячейки мезду вспомогательным и дополнительно электродами, причем второй индикато баланса включен в диагональ моста между указанными плечами, при этом вторичная обмотка трансформаторасоединена с генератором,1012154 35 40 рых образованы первым регулируемым резистором с конденсатором и ячейкой в двухэлектродном включении, 45 два другие плеча - первым и вторьмпостоянными резисторами, причем первый индикатор баланса включен в диагональ моста между укаэанными плечами, два смежных плеча второго 50 моста - трансФорматорного образованы частью ячейки между основным и дополнительным электродами при ее трехэлектродном включении и первой секцией вторичной обмотки трансФорматора, два других плеча - последовательно соединенными второй секраи вторым регулируемым резисто- ром с конденсатором и .первым постоянным резистором и частью ячей ки между вспомогательным и дополнительньвм электродами, причем второй индикатор баланса включен в диагональ моста между указанными плечами, при этом вторичная обмотка транс Форматора соединена с генератором. Изобретение относится к лабораторной технике, точнее к устройствамдля измерения электропроводностижидкости и поляризационного импеданса, и может быть использовано дляисследования Физико-химических .,свойств жидкостей,Известен мост переменноготокаР, предназначенный для злектрохимических измерений путем измерения составлякщих импеданса электрохимической ячейки по последовательной, параллельной и последовательно-параллельной схемам замещенияс одновременной поляризацией ячейки постоянным напряжением13.Это четырехплечный мост, в одноиз плеч которого включена ячейкапо двухэлектродной схеме. Электродсравнения и вспомогательный поляризующийся электрод в измерении неучаствуют и предназначены для создания поетояннотоковой поляризации на рабочем и вспомогательномэлектродах.Измерения комплексного сопротивления ячейки проводят на переменном токе, поэтому при искусственном создании постояннотоковой по"ляризации поляризационный импедансрабочего и вспомогательного электродов по структуре соответствуетэквивалентным схемам для постоянного и переменного токов. Изменяя ус"ловия постояннотоковой поляризации,по результатам измерения комплексного сопротивления ячейки на разныхчастотах и разных вариантах включения регулируемых проводимостей6, 0 и емкости С можно определитьзначения поляризационного импеданса, создаваемого постоянным током. Что касается измерения удельной электропроводности раствора и сос" тавляющих поляризационного импеданса электродов, возникающего при протекании переменного тока, то воз- можности моста Роказываются весьма ограниченными; Поскольку мост позволяет измерять активную и реактивную составляющие комплексного сопротивления ячейки, то по результатам измерения можно опред лить только суммарное значение реактивной составляющей поляризационного импе- данса электродов для переменного тока и значение удельной электропроводности. раствора с методической погрешностью, вносимой суммарным сопротивлением активной составляющей поляризационного импеданса электродов для переменного тока.Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения омического и поляризационного сопротивлений изоляционных покрытий на металлах,5 10 15 20 25 30 погруженных в электролит, содержащеегенератор, основной, вспомогательный и дополнительный электроды, переключатель основного и дополнительного электродов и измерительную схему, с помощью которой регистрируют ток через вспомогательный электрод и напряжения между вспомогательным и основным, а также между основными дополнительньвю электродами при разных положениях переключателя. Омическое и поляризационное сопротив- . ления определяют по закону Ома Г 2 .Недостатком этого устройства является низкая точность измерения сопротивления, обусловленная использованием метода вольтметра-амперметра, а также неодинаковые условияизмерения из-за разных по величинетоков, протекакщих между основным ивспомогательным и дополнительным испомогательным электродами,Цель изобретения - повышение точности измерения электропроводности и поляризационного импеданса водинаковых условиях. Цель достигаетсятем, что устройство для измерения омического и поляризационного сопротивлений при электрохимических исследованиях, содержащее генератор, трехэлектродную ячейку, электроды которой соединены с генератором, и измерительной схемой, согласно изобретению,дополнительно снабжено трансФорматорным мостом, двумя регулируемыми резисторами и конденсаторами, соединенными параллельно с указанными резисторами, двумя постоянными резисторами и двумя индикаторами баланса,образующими два измерительных моста,два смежных плеча первого из котоцией вторичной обмотки трансформато1.0121 54 где В,эквивалентное сопротивление активной .составляющей поляризационно-.го импеданса;постоянные большего именьшего по длине от;делений трехэлектродной ячейки;удельная электропроводность жидкости в ячейке; 20А 1,А 2 25Составитель И.Клешнина Редактор М.Товтин Техред К,Мыцьо Корректор М. КостаЗаказ 2753/55 . Тираж 708Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 На чертеже изображено устройство для измерения омического и поляризационного сопротивлений при электрохимических исследованиях. Устройство состоит из генератора 1, трансформаторного моста 2 трех- электродной ячейки 3, регулируемых ,резистора 4 и конденсатора 5, ин,дикатора баланса б, постоянных резисторов 7 и 8, регулируемых резистора 9 и конденсатора 10, индикатора баланса 11.Измерение осуществляют в два этапа. Первоначально уравновешивают с помощью дополнительных регулируемых резистора 9 и конденсато- ра 10, соединенных параллельно, четырехплечий мост, состоящий из трех- электродной ячейки 3 в двухэлектродном включении в одном из плеч, дополнительных постоянных резисторов 7 и 8, дополнительных регулируемых резистора 9 и конденсатора 10, с дополнительньви индикатором баланса 11Дополнительный индикатор 11 выполнен таким образом, что его входной импеданс близок к бесконечности, При балансе моста определяют где ,. Х - эквивалентное сопротив 11.ление реактивной составляющей поляризационногоимпеданса;Ш - угловая частота питающего напряжения;19 1 о,С - сопротивление и емкостьдополнительных регулиру"емых,резистора 9 и кон-,денсатора 10;Н, - эквивалентное сопротивление раствора в ячейкеи активной составляющей поляризационногоимпеданса;В ,Кв - сопротивления дополнительных постоянных резисторов 7, 8.Затем уравновешивают с помощью регулируемых резистора 4 и конденсатора 5, соединенных параллельно, трансформаторный мост 2, состоящий из вторичных обмоток трансформатора, которые образуют индуктивные тесно связанные плечи с отношением 1:1, трехэлектродной ячейки 3 втрехэлектродном включении, регулируемых резистора 4 и конденсатора 5,соединенных последовательно с допол"нительньм постояйным резистором 7и цепи, составленной последовательным соединением дополнительного постоянного резистора 8 с дополнительными переменнычи резистором 9и конденсатором 10, которая шуитирует последовательно соединенныетрехэлектродную ячейку 3 и дополнительный постоянный резистор 7.При балансе моста определяют 5 %т:А-А 1 АЯ ,К, А-АтМ-А 2 "1" Н +Д+ЛеК,В 1 ВВФ30 И 1+ в ВЕ 1 Х .Ревностное сопротивле. ние раствора в отделениях ячейкиК 4,С- сопротивление и емкостьрегулируемых резистораЗ 5 . 4 и конденсатора 5.Одновременное измерение электропроводности жидкости и поляризационного импеданса в одинаковых ус.ловиях расширяет функциональныевозможности устройств для электрохимических измерений, в частности,позволит оценивать погрешность измерения электропроводности устройствами с двухэлектродной ячейкой,В сравнении с мостом Рпред 45 лагаемое устройство позволяет повысить точность измерения электропроводности за счет исключения методической погрешности, вносимойсуммарным сопротивлением активной50 составляющей поляризационного импеданса электродов для переменноготока, а также измерить эквивалентнуюактивную составляквую поляриэационного импеданса электродов для пе 55 ременного тока.