Устройство для измерения электропроводностии

Союз Советсниа Социалистических РеспубливЗависимое от авт. свидетельстваКл. 21 е, 29/01 Заявлено 09.Х 1.1965 ( 1036030/26-10с присоединением заявкиГ;К С 01 г ПриоритетОпубликовано 29 Х 11.1967. Бюллетень1Дата опубликования описания 29.1 Х.1967 Комитет по делам зобретений и открытийАвторыи зобрстенияЗаявитель ск А. М. Сирота и Ю, В. Швыряей теплотехнический н институт им. ф, Э. сесоюз аучно-исследоватДзержинского УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ1 ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТОПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ И ДАВЛЕНИЯХ 1 а.,Известны устроиства для измерения электропроводности и диэлектрической прон;щаемости электролитов при высоких температурахи давлениях с измерителем тока, соединеннымс помещенной в термостат электролитическойячейкой, Одним из электродов ячейки является корпус, а другой, центральный, размещенпо оси ячейки и отделен от корпуса изолятором. Однако известные устройства имеют низкий верхний температурный предел измерений, поскольку все изоляционные материалырастворяются в электролитах при высокихтемпературах и давлениях. Поэтому изоляцияэлектродов при измерении электропроводностислабых водных растворов представляет большие трудности, а измерение электропроводности чистой воды вообще невозможно,Предлагаемое устройство отличается тем,что изолятор снабжен теплоотводящим элементом, например змеевиком с охлаждающейжидкостью, а центральный электрод можетперемещаться вдоль оси ячейки, например, спомощью ходового винта, причем перемещение центрального электрода обусловливаетизменение его площади в объеме электролитапри температуре опыта. Это позволяет повысить верхний температурный предел измерений,На фиг. 1 и 2 изображена схема предлагаемого устройства при разных положениях центрального электрода. 2Оно содержит измеритель 1 и электролитическую ячейку. Цилиндрический корпус 2ячейки является одним из электродов, другой электрод 3 расположен вдоль оси ячейки5 и может перемещаться в вертикальном направлении. Электрод 3 изолирован от корпусаизолятором 4, На корпусе 2 смонтирован термостат 5, а изолятор снабжен теплоотводящим элементом б,10 Часть ячейки с изолятором термостатируется при температуре Т близкой к комнатной,что позволяет применить в качестве изолятора материалы, нерастворяющиеся при этойтемпературе в электролитах. Другая часть15 ячейки помещена в термостат с температуройопыта Т Таким образом, по длине ячейкиимеется зона, в которой температура меняется от Т, до Те (зона градиента температур).Чтобы определить электропроводность элек 20 тролита при температуре опыта, необходимоисключить электропроводность раствора в зонах градиента температур и комнатной температуры.При положении электрода 3, показанном на25 фиг. 1, полное сопротивление ячейки будетравно Ра, а при положении электрода, показанном на фиг. 2, - Рб . Следовательно,1 1 . 1 1 1 1а аб 61 б.30 дЕ Ра, И Рб, - СОПрОтИВЛЕНИя ЭЛЕКтрОЛИПРИ тЕМПЕРатУРЕ ОПЫта, а Йа и Рб, - СОпротивления электрол 11 та в зоне градиентатемператур и при комнатной температуре,Вычитая эти равенства, получим1 1 1 1 1, 1а б а, б 1 а., б,Если при двух положениях электрода геометрические размеры и температурные поля в зоне градиента температур одинаковы, сопро 1 О тИВЛЕНИя Йа., И Яб., будут раВНЫМИ, СЛЕЛОВа 1 1 1 1 1тельно,---- = ----- , т. е. сопроятивление и удельная электропроводность свя заны между собой соотношением где а - геометрическая постоянная ячейки. 20/1 1Отсюда,л = аКа Я;(Таким образом, измеряя сопротивление придвух положениях центрального электрода изная постоянную а, можно определить электропроводность электролита при температуреопыта. Это же дает возможность измерятьдиэлектрическую проницаемость электролитов. Действительно, полные емкости С, и Сбячейки для двух положений электрода будут ЗОсоответственно равны:Са - С 1 С,+С иСб = Сб, -1- Сб + Смгде См - емкость монтажа, а С, Сб С 35и Сб, имеют тот же смысл, что и соответствующие сопротивления, ОтсюдаС: Са Сб - Са, Сб,Зависимость диэлектрической постоянной 4 Оот емкости ячейки выражается формулоие = Са, Зная постоянную ячейки и измеряяемкости ячейки при двух положениях центрального электрода можно определить диэлектрическуно постоянную по фоомуле в= 45= а (Са - Сб),Из сказагп 1 ого ясно, что вместо одной ячейки с передвигающимся центральным электродом возможно применение двух идентичных ячеек с неподвикными центральными электродами, имеющими различную плош,адь в зоне с температурой опыта и находящимися в одинаковых температурных и токовых ре;кима:;.Работа с предлагаемым устройством производится в следующем порядке.Внутренняя полость ячейки заполняется исследуемым электролитом, в ней создают необходимый температурный режим и затем производят измерения сопротивлений и емкостей при двух фиксированных положениях центрального электрода.Если работают с двумя центральными ячейками с неподвижными электродами, то внутренние полости обеих ячеек заполняют исследуемым электролитом, создают одинаковый температурный режим и производят измерения сопротивлений и емкостей ячеек.Затем в том и другом случае по приведенным выше формулам определяют электропроводность и диэлектрическую проницаемость. Предмет изобретенияУстройство для измерения электропроводности и диэлектрической проницаемости электролитов при высоких температурах и давлениях, содержащее измеритель тока, соединенный с помещенной в термостат электролитической ячейкой, одгн 1 м из электродов которой является корпус, а другой, центральный, размещен по оси ячейки и отделен изолятором от корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения верхнего температурного предела измерений, изолятор снабжен теплоотводящим элементом, например, змееико с Охлажда 1 О- щей жидкостью, а центральный электрод выполнен перемещаемым вдоль осп ячейки. например, с помощью ходового винта, причем перемещение центрального электрода ооуслОвливает изменеие его площади в Объеме электролита прц температуре опыта.Фог и Составитель Ю, В. Шевколовичактор Н. О. Гро,.ов Техреду Т. П. Курииао Корректорвии В По тиисиосветс Министров СССР Тииографил, ир. Саи;иоии. д. 2 Заааз 2 Ю 0 а Тир Ц 11 ЕП 1 Комитета ио делам изоо 1 егеии мОскВа, 1 еитр, аы 355и о-.:.рытий ири пр. Сеоова,;:,. 4итрца.; рыл