Устройство для анализа состава растворов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК09 цП)ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР: . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 0 ИЗОБРЕТВИДЕТЕПЬСТВУ СА ТОРСНОМУ С 9 37Налив россманв ктрическиих величиго, М.,измерения неПод ред.ергия", 1975,258973,рототип). 2, .Патент ФРГ л. 21 е 29/01, 19(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА СОС .ТАВА РАСТВОРОВ, содержащее источникпитания, .который соединен с токовымиэлектродами, и иэмеритель напряженияс потенциальными электродами, о т -л и:ч а ю щ е е с я тем, что, с це"лью повышения точности и упрощения,оно снабжено одним потенциальнымэлектродом, соединенным с входом измерителя напряжения, другой вход измерителя напряжения соединен с однимиэ токовых электродов, а другой токовый электрод выполнен с диэлектрическим покрытием.Изобретение относится к злектрофизическим измерениям физико-химических паралетрон электрически неоднородных жидких сред контактным методом и может быть использовано при необходимости контроля электропронодности5 жидких сред при проведении химических и гальванических процессов.Известен электрический преобразователь для измерения концентрации электролитов, основанный на измерении 10 электропронодности. Преобразователь содержит электроды, помещенные в контролируемый растнор и включенные в измерительную цепь Г 1Недостаток преобразователя состо ит в том, что на результаты измерений влияют электродные процессы, что снижает точность измерений.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для анализа растворов по электропронодности, которое содержит источник питания, который соединен с токовыми электродами, и измеритель напряжения с потенциальными электродами 2.2Недостатком устройства является неточность измерения, обуславливаемая тем, что при питании токовых электродов наблюдается явление поляризации, выделение ионов и изменение их концентрации н приэлектродном пространстве, соответственно появляется напряжение поляризации, искажающее результат измерения.особенно заметно это проявляется 35 при малых концентрациях растворов.,Кроме того, на электродах протекаютхимические процессы электролиза и н связи с их загрязнением, наличи 40 ем н ряде случаев процесса газообразования, изменяется действующая поверхность электродов, поэтому исключается возможность достоверно контролировать электропроводность в течение длительного времени. 45Цель изобретения - повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее источник питания, который соединен с токовыми электродами, и измеритель напряжения с потенциальными электродами, снабжено одним потенциальным электродом, соединенным с первым входом измерителя напряжения, второй вход измери. - теля напряжения соединен с одним из токовых электродов, а другой токовый электрод выполнен с диэлектрическим покрытием.на Фиг,1 схематично представлено устройстно; на фиг.2 - эквивалентная 60 электрическая схема.Устройотво содержит токовые электроды 1 и 2 и электрод 3 напряжения. Токовые электроды подключены к источнику 4 питания 1 например, генератору 65 переменного тока), а электрод найряжения к одной из клемм измерительного прибора 5 ( например, катодного вольтметра), вторая клемма прибора соединена с токовым электродом, Электрод 1, используемый как емкостное сопротинление, покрыт диэлектрической оболочкой б, а электроды 2 и 3 контактируют с контролируемой средой, например, электролитом.Диэлектрическую оболочку б подбирают таким образом, чтобыс- - Взыассгде 7 с - емкостное сопротивлениедиэлектрической оболочки,(6 . - частота генератора;С - емкость диэлектрическойоболочки;сопротивление электролитаЭЛмежду токовыми электродамиПри подключении источника питания по электролиту протекает токУстройство работает следующим образом.1Так как Э1 э , то Э к - 12 с где 0 - напряжение генератора.Между электродами 2 и 3 создается напряжение 0 3 , измеряемое прибором 5 где К М я,З - сопротивление электро"лита между 2 и 3 электродом, т.е. напряжение на измерительном приборепропорционально сопротивлению жидкойсреды (электролита ) между .электродами 2 и 3.РПоскольку 1 Эл Р 5где р - удельное сопротивлениеэлектролита,расстояние между электро 4площадь электродов,: 4 я , где (У - электропроводность электролита, причем 6=ХГ.И хЧЧ Ч ), где д. - коэффициентдиссоциации, и - концентрация молекул, Ч+ Ч - подвижности ионов,то Кзависит от концентрацииэлектролита и предлагаемое устройство может применяться для измеренияконцентрации электрически неоднородных растворов.Рассмотренные выше соотношенияприведены для случая подключения измерительного прибора к неизолированному токовому электроду, но приборможет быть подключен и к изолированному электроду.Так как ЬЭлто нагрузкойгенератора практически оказываетсятолько сопротивление 7 с диэлектрической оболочки токового электрода 1.Указанное сопротивление подбирается1/43 Тираж 873ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рауш одпис з 7 митета С крытий кая наб/5 Проектная, 4 илиал ППП "Патент", г.ужгоро за счет диэлектрической проницаемости Я и частоты генератора И) такой, чтОбы нагрузка генератора оказалась малой, .т.е. теки, протекающие через электролит, были малыми.За счет уменьшения токов, а также изоляции одного из токовых электродов уменьшается влияние измерительного устройства на контролируемую среду уменьшаются процессы поляризации, электролиза и газовыделения) и,следовательно, повышается точность измерения, особенно при малых концентрациях электролита, а также повышается срок службы устройства, так как сохраняется чистота электродов.5 Уменьшение нагрузки позволяетуменьшить мощность генератора,.при этом уменьшаются габариты измеритель- ногО устройства, а применение трех электродов вместо четырех позволяет 10 упростить конструкцию.