Устройство для анализа расплавов солей и растворов электролитов

(23) П риоритет ио делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА РАСПЛАВОВ СОЛЕЙ И РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВИзобретение относится к области физикохимического анализа, в частности к областивысокочастотной кондуктометрии, и может, бытьиспользовано для физико-химического анализарасплавов в химической, металлургической, ма 5териаловедческой, силикатной и друтих отрасляхнародного хозяйства,Известны устройства для физико-химического анализа расплавов и растворов электролитов, работающие по принципу Куметра (О.метра 1,.и использующие резонансные чувствительныеэлементы, выполненные в виде параллельныхи последовательных колебательньдх контуров 113,Наиболее близким техническим решеййемявляется устройство, содержащее генератор синусоидального напряжения высокой частоты, резонаисньдй чувствительный элемент, измерительную ячейку й регистратор измерительного сигнала 23Напряжение высокой частоты от генераторачерез разделительное сопротивление В подаетсяна постоянное малое сопротивление Во, вклкРченное последовательно с катушкой индуктивности аконтура. Падение напряжения на со 2противлении ЯВ возбуждает электромагнитныеколебания в чувствительном элементе и в изме.рительной ячейке, соединенной параллельно семкостью контура С . Потери электромагнит.ной энергии в исследуемом расплаве вносятсяв чувствительный элемент, его добротность 0уменьшается, следовательно, измерительный сигнал О, снимаемый с контура, соответственно,уменьшается,Таким образом, напряжение выходного(измерительного) сигнала О является функцией измеряемой электропроводности О =т(дт) илисопротивления измерительной ячейки О =р(Вд ).Зная заранее первичную функциональнуюзависимость Ос=т(о) или Ос=а(Вя), котораяснимается при градуировке устройства передэкспериментом по эталонным расплавам с известной о или по эталонным сопротивлениямВсгА, определяют искомую электролроводностьо по величине О и градуировочному графикуО=а/Вя, где О, - постоЯннаЯ измеРительнойячейки, известная величина.Недостатком устройства является низкаяточность измерений на верхнем пределе измере.%ние истощшка ЭДС;Я =а/д . - сопротивление измерительнойЯячейки;10 а - постоянная ячейки.В данном случае амплитуда ЭДС равна ампли.туде падения высокочастотного напряжения на сопротивлении Яе при протекании через него высокочастотного тока постоянной амплитуды 1 О, 15 определяемой большим сопротивлением ЯВОпоэтому она имеет точно такую же функциональ.ную зависимость от электропроводности расплава (раствора), какую имеет Во т.е.Р20Очевидно, что выходной сигнал 0 являет.ся измерительным сигналом, имеет такую жефункциональную зависимость от измеряемойэлектропроводности, как и Яо(йд) е (О)Добротность 0 О остается постоянной привыполнении условия йо (С В, где В - актйвйое сопротивление катушки индуктйвностиконтура, Условие это легко выполнимо,Измерительную информацию получают позаписи измерительного сигнала О с помощьюградуировочного графика, приведенного нафиг, 3.Положительными эффектами устройства яв.35ляются высокая точность измерений и рас 1 пирение предела измерений,3 . 746" ний; т,е. при а -ф ф;Вя -+ О; верхний"пфделизмерений ограничен и далеко не охватываетфзначений электронроводности расплавов солейпри высоких температурах.Цель изобретения - повышениеточностиизмерений и расширение предела измерений,Поставленная цель достигается тем, что из.мерительная ячейка включена параллельно ак тивному элементу колебательного контура. Притаком способе соединения ячейки с резонансным чувствительным элементом добротность послейййб."йрактйгесКи-не" зависит от электропроводности исследуемого расплава (раствора),"ойа"в процессе эксперимейта остается-посТоянной, равной первоначальному значению СЕОс.Однако теперь выходной (измерительный) сигнал функционально связан с измеряемой элект.ропроводностью через амплитуду ЭДС, возбуждающую электромагнитные колебания в резонансном чувствительном элементе, Измерительнуюинформацию, как и в прототипе; получают по величине амплитуды выходного сигнала О спомощью градуировочного графика О =г(о) илиЦс = ф(ЯЯ)На фиг. 1 и 2 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг. 3 - градуировочный.график. -Схемасодержит последовательно соединен.ные генератор 1 синусоидального напряженйявысокой частоты и резонансный чувствительныйэлемент 2; измерительную ячейку 3, соединенную параллельно активному сопротивлению Во,элемента, являющемуся одновременно частьюнагрузки генератора 1 ивйутренним сопротив-лением источника ЭДС для резонансного ЧЭ,регистратор 4 измерительного сигнала, соединенный йараллельно чувствйтельному элементу. 2694расплава и представляется следующей зависимостью.Яо ВЯо (1)Во+В я Формула изобретенияУстройство работает следующим образом.Синусоидальное напряжение высокой частоты от генератора 1 через разделительное сопротивление й подается на постоянное омическое сопротивление й, включенное последовательно с катушкой инцуктивности 1 чувстви.тельного элемента. Падение напряжения насопротивлении Во возбуждает электромагнитные колебанйя"в чувствительном элементеи таким образом является источником ЭДС для чувствительного элемента, а сопротивление Вовнутренним сопротивлением этого источни.ка,Измерительная ячейка 3 соедиттейа" параллель ид систочником ЭДС, т.е, параллельно с сопро. : тивлением Яе, поэтому общее сопротивление источника ЭДС оказывается переменным, зависящим от измерительной ячейки Вя, т,е; эави. сяшим- от электрбпроводиости исследуемого/ Устройство для анализа расплавов солей ирастворов электролитов, содержащее генераторвысокой частоты, соединенный с колебательным4 контуром, измерительную ячейку, включеннуюв колебательный контур, регистратор, о т л ич а 1 о щ е е с"я тем, что, с целью повышенияточности измерений; расширения пределов изме.рения, измерительная ячейка включена парал.лельно активному элементу колебательного кон 1.,тура,Источники информации,прииятйе во внимание при экспертизе1. Заринский В, А. и Ермаков В. И, Высо.кочастотный химический анализ, М 1970,с. 47-56,2, Алексеев Н. Г. и др. Применение элект.ронных приборов и схем в физико-химическомисследовании, М., 1961, с, 76 (прототип).746269аппиевоеаж 1019ак З 9 ЗОЗО ирод, уд, Проектн лиал ППП "Патент",