Измеритель концентрации ионов

/ l11 735973 ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 30.05.80 В т мБ, В. Авдеев, В. С. Решетов, С. Н. Зеленин и С. С. Альмухаметов(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНБЕНТРАБИИ ИОНОВ Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения параметров растворов электролитов в технологических процессах, в экологических, биохимических и других системах.Одно из известных устройств для измерения концентрации ионов по коэффициенту преломления или поглощения света, проходящего через контролируемую среду, содержит световод, помещенный в объем с контролируемым раствором, источник света и фотоприемники на его концах Ц.Недостаток измерителя заключается в том, что у него малая точность измерений.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является измеритель концентрации ионов, содержащий световод с соедини/тельными частями, покрытыми защитной оптической оболочкой, и измерительной частью, погруженной в контролируемую среду, потенциостат, источник света,фотоприемники и измерительную схему 2 ,Недостатком известного измерителяконцентрации ионов является невысокаяточность измерения концентрации слабо 5поглощающих свет веществ, в особенности ионов, из-за влияния посторонних неанализируемых ионов.Бель изобретения - повышение точности измерения.Для достижения этого в известномизмерителе концентрации ионов измерительная часть световода покрыта оптически прозрачным проводящим слоем,15 подключенным В качестве электрода кпотенциостату. Кроме того, измерительсодержит генератор переменного напряжения, подключенный ко входу потенциостата.На чертеже схематически изображенизмеритель,Он содержит изогнутый световод 1,погружаемый своей измерительной частью2 в контролируемую среду. Соединитель-.973 4ник 5. Сигналы с фотоприемников 5 и 8поступают в измерительную мостовую,схему 7, где они сравниваются, и по1сигналу рассогласования судят о величине измеряемой концентрации ионов;При использовании генератора 13 переменного напряжения, происходит модуляция потенциала оптически прозрачного электрода 9, в свою очередь, вызы 10 варт циклическую генерацию светопоглощающих ионов в области, окружающейизмерительную часть 2 световода 1 и,следовательно, циклическое измерениеинтенсивности прошедшего через свето 15 вод 1 света. Эта циклически изменяющаяся инт нсивность света измеряетсяфотоприемником 8, сравнивается с сигналом от фотоприемника 5 и через се-,лективный усилитель 14 попадает на ре 0 гистратор 15.Данное изобретение позволяет повысить точность измерения концентрацииионов в растворах электролитов и расширит класс прецгзионных измерителейГконцентрации ионов в технологических,мгдикобиологических и других системах,Для растворов электролитов, содержащихионы сильно-светопоглощающих компонент, точность измгргния концентрации .О ионов может быть повышена на два по-,.рядка и более,3 735ные части световода, примыкающие кеготорцам, покрыты защитной оптической, оболочкой 3, На одном конце световода1 установлен источник 4 света и фотоприемник 5, воспринимающий лучи отисточника света 4 через диафрагму 6.фотоприемник 5 включен в одно из плечизмерительной мостовой схемы 7. Вдругое плечо измерительной мостовойсхемы 7 включен фотопригмник 8, расположенный на другом конце световода1 и воспринимающий лучи света, про шедшие через световод 1, Измгрителъная часть 2 световода 1 покрыта оптически прозрачным проводящйм слоем 9,"подкцюченным к потенциостату 10 в качестве электрода. Потенциостат 10 дополнительно содержит два электродаэлектрод 11 сравнения и вспомогательныйэлектрод 12, оба погружаемые в контролируемую среду. Генератор переменногонапряжения 13 подключен ко входу потенциостата 10, Мостовая схема 7 подключена через селективный усилитель 14 крегистратору 15, В качестве оптическипрозрачного проводящего слоя, покрывающего измерительную часть световода, могут быть использованы пленки полупроводников; двуокиси олова, окиси .арийка, геоо3мания толщиной 2000-5000 Л пли металлов: серебрапалладия, платины толщиной 50-100 А,Измеритель концентрации ионов работает следующим образом. Световой потокот источника света 4 падает на торецсветовода 1 и, пройдя через последний,попадает на фотопригмник 8. Величинасветового потока, попадающего на фотоприемник 8, изменяется в зависимостиот изменения коэффициента поглощения140света в исследуемой жидкости, в которую помещена измерительная часть 2световода 1, Коэффициент поглошенйясвета в жидкости зависит от концентрации светопоглощакццих ионов в ней, Спомощью потенциостата 10 и вспомогательного электрода 12 на оптически прозрачном электроде 9 устанавливается такой потенциал, чтобы анализируемыеионы в жидкости, окружающей измерительОную часть световода, электрохимическипреобразовать в соответствующие светопоглощающие компоненты. Потенциалоптически прозрачного электрода 9 контролируется потгнциостатом 10 с помощьюЯэлектрода 1 1 сравнения. Световой потокот источника света 4 одновременно черед диафрагму 6 попадает на фотоприемформула изобретения 1, Измеритель концентрации ионов,содеркащий изогнутый свутовод с соединительными частями, покрытыми за-щитной оптической оболочкой, и измери-тельной частью, погруженной в контролируемую среду, потенциостат, источниксвета, фотоприемники и измерительнуюсхему, о т л и ч а ю щ и й с я темечто, с целью повышения точности измерения, измерительная часть световодапокрыта оптически прозрачным проводящим слоем, подключенным в качестваэлектрода к потенциостату.2. Измеритель по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, чтоон содержит генератор переменного напряжения, подключенный ко входу потенциостата.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ЧССР124740,кл. 423 3/00, опублик. 1965,2, Авторское свидетельство СССР518703, кл 6 01 М 21/46, 1976735973 417/35 Тираж 1 НИИПИ Государственного кпо делам изобретений 113035, Москва, Ж,о 019 Подпомитета СССР и открытий Раушская наб., д Зака 4/ Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель А, Чурбаков едактор Н. Катаманина Техред,А. Шепанская Корректор Ю. Макаренко