Кондуктометрический датчик

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сефэ Сованию СМааиейвРеааубеа(22)Заявлено 210379 (21) 2755812/18-25с присоединением заявки МУ -(23)Приоритет.(51)М. Кл,з 6 01 й 27/12 Гвсуяврственимй квиитет СССР ве дмви изобретеиий и еткрытийДата опубликования описания 15,0 81(54) КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК Изобретение относится к Физикохимическому анализу и предназначенодля измерения электропроводности жидкости.5Известен датчик, в котором внутренним электродом является платиновая проволока, вставленная в стеклянную трубку, заполненную эпоксиднойсмолой При такой конструкции вторым 1 Оэлектродом являются стенки бассейна,соединенные с землей 11,Однако это устройство обладает нестабильностью параметров, обусловленной электрохимическими процессамив простеночном слое и изменением рас пределения линий тока при переориентации и перемещениях чувствительногоэлемента относительно стенок бассейна;Наиболее близким к изобретению по 20технической сущности является устройство, выполненное в корпусе иглы медицинского шприца 2.Материалом внешнего электрода втакой конструкции является нержавеющая сталь, которая обладает значительной электрохимической активностью врастворах электролитов, что приводитк изменению состояния поверхностикак внешнего, так и внутреннего элек-З 0 трода, выполненного из благородного металла, вследствие электрохимического переноса .Цель изобретения - повышение стабильности параметров кондуктометрического датчика, а также точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что внешний электрод выполнен из никеля в виде тонкостенного капилляра. Диаметр капилляра 1,81,3 мм и длина 137 мм.Использование в качестве внешнего электрода никелевого капилляра позволяет повысить стабильность измерительных характеристик устройства и точность измерений за счет уменьшения электрохимического взаимодействия с исследуемой средой.В результате электрохимического взаимодействия происходит осаждение продуктов реакции на поверхности электродов (загрязнение). Вследствие этого со временем происходит изменение кондуктометрических параметров чувствительного элемента.Таким образом, уменьшение электро- химического осаждения повышает стабильность измерительных характеристик чувствительного элемента.Электрохимическая реакция при включении чувствительного элемента в радиотехническую измерительную цепь пропроявляется как паразитный импеданс (паразитное комплексное сопротивление), которое зависит от параметров электролита, рода металла и условий ,измерения (концентрация электролита, температура,относительное движение электрода и электролита).Величина паразитного импеданса пропорциональна интенсивности электро- химической реакции. Соответственно, снижение электрохимического взаимодействия электролита и электродов уменьшает дестабилизирующее влияние на результат измерения паразитного импенданса, т.е. увеличивается точность измерения электропроводности. электролита, Измерения на образцовой установке УКпоказали, что величина паразитного нмпенданса никелевого 2 О электрода примерно равна параэитному импендансу платинового электрода (у никеля в полтора раза больше), у электрода иэ нержавеющей стали в шесть раз больше, чем у электрода из д 5 платины, у меди - более чем на порядок.При работе в динамическом режиме (в движущихся жидкостях) предлагаемая конструкция вносит механические возмущения в исследуемую среду благодаря обтекаемой Форме и малым габаритам.На чертеже схематически изображена конструкция датчика, разрез.Кондуктометрический датчик состоит из центрального платинового электрода 1, внешнего электрода - никелевого капилляра 2, изолятора-наполнителя 3, например, как УР. Эона чувствительности датчика обозначена по зицией 4.Устройство работает следующим образом.Чувствительный элемент включают в цепь переменного тока для измерения сопротивления материалов, затем погружают в исследуемую среду и производят измерение сопротивления чувствительного элемента. Основное падение напряжения будет происходить в окрестности центрального электрода, геометрические параметры которого будут, соответственно, определять сопротивление всей конструкции. Величина сопротивления (помимо параметров жидкости) определяется также геометрической конфигурацией электрического поля в измерительной области 4. Эта конфигурация зависит отвзаимного расположения центральногоэлектрода 1 и внешнего электрода 2,поэтому доя увеличения стабильностиизмерений электроды жестко Фиксированы относительно друг друга изолятором-накопителем 3.Конструкция кондуктометрическогодатчика по сравнению с образцами аналогичного оборудования обладает болеевысокой стабильностью характеристик,простотой и технологичностью изготовления,Устройство позволяет также вестиизмерения в движущихся средах, производить исследование гидрофизичес-.ких полей с высокой пространствен,ной разрешающей способностью.Испытания кондуктометрического датчика дляизмерения электропроводимости жидких электролитов показали, чтопредложенная конструкция обладаетвременной стабильностью, примернов 10-100 раэ выше, чем у известногодатчика, что позволяет уменьшить погрешность измерения примерно в 5 рази дает возможность использовать датчик для регистрации медленных Флуктуаций электропроводнссти,Формула изобретенияКондуктометрический датчик, содержащий два коаксиально расположенных электрода, разделенных диэлектриком, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности измерений, внешний электрод выполнен из никеля в виде капилляра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 е 61 Ььоп С,Нэ апд 5 спидГ 5 ЫаМ,ОеСесйоп о 1 Сопдцсч 1 йу Ецссцае 1 опа 1 п. А,ТцпЬц 1 ецй Р 1 ои - Ге 1 д,Ооцгпа 1 оГ Г 1 цд НесЬапсв, 1965,ч. 16, р.р.357-364,2. Вершинский Н.В., Соловьев А.В.Зонд для исследования поверхностного слоя океана. "Океаналогия", 1977,т. 17, вып. 2 с. 358"363 (прототип).813230 ректор Н Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектна едактор М аказ 758/ Составитель М. Кривенкетрова Техред Е,Гаврилешко 2 Тираж 907 ПодВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам иэобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д,