Измеритель концентрации ионов в растворе соли переходного металла
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(5 И 4 6 01 Б 24 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИ САНИ АВТОРСКОМУ БРЕТЕНВ.ИР;р,.ТЕЛЬСТВ 25, 3790733 24-2 сятник(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ ВРАСТВОРЕ СОЛИ ПЕРЕХОДНОГО МЕТАЛЛА(57) Изобретение относится к приборамдля анализа вещества, основанным наметоде УПР. Цель изобретения - упрощение конструкции, увеличение надежности и быстродействия. Новым является введение в измеритель проточнойампулы сравнительного образца, сумматора, фазовращателя и подстроечного аттенюатора. Устройство может использоваться в химической и нефтехимической промьпаленности. 1 ил.1 12215Изобретение Относится к приборам и средствам для анализа состава вещества, основанным на использовании метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и предназначенным для непрерывного контроля в автоматических системах управления технологи-. ческими процессами в химической и других отраслях промышленности.Цель изобретения - увеличение на- б дежности и быстродействия при непрерывном измерении концентрации пара- магнитных ионов.На чертеже представлена функциональная схема измерителя концентра ции ионов в растворе соли переходного металла.Измеритель концентрации ионов содержит устройство для перевода 1 непарамагнитных ионов протекающего рас О твора в парамагнитное состояние и электронно-парамагнитный анализатор 2. Анализатор 2 в свою очередь содержит поляризующий магнит 3 и сверхвысокочастотный (СВЧ) тракт 4 25 с помещенным в зазор магнит резонатором 5, внутри которого размещены проточные ампулы измеряемого 6 и сравнительного 7 образцов соответственно с измеряемым и сравнительным ЗО образцами 8 и 9. Кроме того анализатор 2 содержит усилительно-преобразовательное устройство 10, модулятор доляризующего магнитного поля 11, фазовращатель 12, аттенюатор 13 с изменяемым коэффициентом передачи, сумматор 14 и измеритель отношения напряжения 15. Измеритель концентрации ионов содержит СВЧ-генератор 16, СВЧ-детек 4 О тор 17, задающий генератор 18, нерегулируемый выходной каскад 19, регулируемый выходной каскад 20, катушки модуляции поля 21 и 22 (в измеряемом образце 8 и сравнительном 9 соот 45 ветственно), первую 23 и вторую 24 измерительные катушки.Измеритель концентрации ионов работает следующим образом.СВЧ-генератор 16 возбуждает в резонагоре 5 электромагнитное СВЧ-поде, в пучностях магнитной составляющей которого находятся проточные ампулы 6 и 7 с образцами 8 и 9. Измеряемый образец 8 представляет собой непосредственно анализируемое вещество, например раствор палладиевого ката 1 лизатора, содержащий ионы М и 63 2Сп . Сравнительный образец 9 является раствором того же катализатора, в котором в результате окисленияв устройстве для перевода 1 все ионыадновалентной меди перешли в двухвалентнае состояние,Магнит 3 создает в объемах образцов 8 и 9 паляриэующее поле. Призначениях этого поля, соответствующих линии спектра ЭПР, в образцах 8н 9 происходит поглощение СВЧ-энергии. Это приводит к уменьшению доб.ротности резонатора 5 и изменениюмощности, поступающей на СВЧ-детектор 17,Напряженность подяризующего поля в объеме каждого из образцов 8 и 9 модулируется независимо с амплитудой, много меньшей ширины линии спектра ЭПР, при помощи катушек модуляции 21 и 22, которые питаются выходными каскадами 19 и 20, возбуждаемыми в свою очередь задающим генератором 18. В результате на выходе СВЧ-детектора 7 ат каждого и- образцов 8 и 9 выделяется сигнал, пропорциональный первой производной ЗПР-поглощения (сигнал ЭПР),с частотой равной частоте модуляции поляризующего поля, и амплитудой, пропорциональной концентрации парамагнитных ионов и амплитуде модуляции падя в соответствующем образце. Фазы модуляции поля в образцах 8 и 9 противоположны, поэтому фазы сигналов ЭПР от этих образцов отличаются на 180 , Вследствие этога результирующий сигнал на выходе СВЧ-детектора 17 равен разности сигналов ЭПР от образцов 8 н 9.Результирующий сигнал с выхода СВЧ-детектора 17 поступает на вход усилительна-преобразовательного устройства 10, а затем в цепь управления регулируемого выходного каскада 20 модулятора поляриэующего магнитного пОляЭтот скгнал изменя ет амплитуду модуляции в сравнительном образце 9 так, что сигналы ЭПРОт образцов 8 и 9 становятся равными,а результирующий сигнал на выходеСВЧ-детектора 17 уменьшается да нуля.Таким образом автоматическая система регулирования, в которую входятсравнительный образец 9, резонатор 5,СВЧ-детектор 17, усилительно-преобразовательное устройство 1 О, регулируемый выходной каскад 20 и катушкабЗ 4где К - коэффициент передачи це-фапочки из фазовращателя 12 и аттенюатора 13.Подстраивая, например, коэффициент передачи аттенюатора 13 путем изменения сопротивления одного из резисторов, так, чтобы выполнялось равенство 12215(4)т,е. в этом случае предлагаемый измеритель концентрации ионов определяет концентрацию парамагнитных ионовв протекающем через него растворесоли переходного металла по отношению к концентрации непарамагнитныхионов,В частном случае, когда коэффициент передачи сумматора 14 по первому входу равен нулю, а по второму -единице, выходной сигнал измерителяконцентрации ионов с учетом соотношений (1) и (3) равенА: Л.Ст.е. в этом случае измеритель концентрации определяет концентрациюпарамагнитных ионов по отношению ксумме концентраций парамагнитных инепарамагннтных ионов,30 Устройство для перевода 1 непара- магнитных ионов в парамагнитное состояние представляет собой, например, в случае палладиевого катализатора, смеситель в виде заполненной анализируемым раствором проточной емкости с входом для дозированного потока воздуха, кислород которого является окислителем одновалентной меди в двухвалентную. 40 Формула изобретения Измеритель концентрации ионов в растворе соли переходного металла, содержащий устройство для перевода непарамагнитных ионов протекающего раствора в парамагнитйое состояние и электронно-парамагнитный анализатор, имеющий проточную ампулу измеряемого образца, сравнительный образец, модулятор поляризующего магнитного поля с нерегулируемым и регулируемым выходными каскадами, нагруженными на катушки модуляции поля модуляции поля 22, непрерывно поддерживает равенство сигналов ЭПР от измеряемого 8 и сравнительного 9 образцов. При этом справедливо- К , Ы.+С (1)Ь 0 Ч Сгде Ь, Ьс - амплитуды модуляции поля в измеряемом и срав -нительном образцах 8и 9; 10К - коэффициент разбавления,учитывающий уменьшениеконцентрации парамагнитных ионов в сравнительном образце 9 за счет 15добавления вещества дляперевода непарамагнитныхионов в парамагнитные(в частном случае, когда перевод осуществляется за счет кислородавоздуха и нет разбавления, К,=1);Ч, Ч - эффектйвные объемы измеряемого 8 и сравнительного 9 образцов;С 1, СН - концентрация парамагнитных и непарамагнитныхионов в анализируемомрастворе,Электродвижущие силы, наводимыев измерительных катушках 23 и 24,пропорциональны с коэффициентами пропорциональности К и К амплитудаммодуляции поля Ь и Ь и сдвинуты.О с35по фазе друг относительно друга на180 , поскольку фазы модуляций в образцах 8 и 9 противоположны.Напряжение с первой измерительнойкатушки 23 поступает на один входсумматора 14. Противофазное напряжение с второй измерительной катушки24 через формирователь 12 и аттенюатор 13 поступает на первый вход сумматора 14, а также приходит на первый45вход измерителя отношения напряжения 15, Точной противофазности напряжений на входах сумматора 14 добиваются путем изменения сопротивлениярезистора фазовращателя 12. Разностное напряжение с выхода сумматора 14поступает на второй вход измерителяотношения напряжений 15. В соответствии с этим выходной сигнал измерителя концентрации ионов с учетомуказанного соотношения равен55А (2)К У К, С1221563 оставитель С. Рыков ехред А.Алиев К Редактор И Заказ 1605 тор А.Тяс ы Тираж 778 Государственного коми по делам изобретений и от 13035,Москва, Ж, Раушск50 ВНИИПИ Подписи ета ССС ыти аб., д ент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП в этих образцах, и измеритель отношения напряжений, магнит, СВЧ-генератор, СВЧ-детектор, резонатор, усилительно-преобразовательное устройство, причем первый выход задающего генератора соединен с входом нерегулируемого каскада, а второй выход - спервым входом регулируемого каскада,выход нерегулируемого каскада соеди Онен с входом первой катушки модуляции поля, а выход регулируемого каскада - с входом второй катушки модуляции, выход СВЧ-генератора соединенс СВЧ-входом резонатора, СВЧ-выходкоторого соединен через СВЧ-детекторс входом усилительно-преобразовательного устройства, выход которого соединен с вторым входом регулируемогокаскада, о т л и ч а ю щ и й с я 20тем, что, с целью увеличения надежности и быстродействия при непрерывном относительном измерении концентрации парамагнитных ионов, он снабжен проточной ампулой сравнительного образца, сумматором, фазовращателем иаттенюатором с изменяемым коэффициентом передачи, причем вторая измерительная катушка в сравнительном образце связана с первым входом измерителя отношения напряжений через последовательно включенные фазовращатель и аттенюатор, второй вход измерителя отношения напряжений подключен к выходу сумматора, первый входсумматора - к второму выходу аттенюатора, а второй, вход сумматора связан с первой измерительной катушкойв измеряемом образце, вход проточнойампулы измеряемого образца является входом измерителя концентрации ионов в растворе соли переходного металла, а ее выход подключен к входу устрой- става для перевода, выход которого подключен к входу проточной ампулы сравнительного образца.
СмотретьЗаявка
3791363, 15.09.1984
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6900
ПОПОВА ГАЛИНА ИОСИФОВНА, ДЕСЯТНИК ИОСИФ МОРДКОВИЧ, МЕЙСТЕР ЭВАЛД КАРЛОВИЧ, АУЗИНЬ ИЛГА ЮЛЬЕВНА
МПК / Метки
МПК: G01N 24/10
Метки: измеритель, ионов, концентрации, металла, переходного, растворе, соли
Опубликовано: 30.03.1986
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1221563-izmeritel-koncentracii-ionov-v-rastvore-soli-perekhodnogo-metalla.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Измеритель концентрации ионов в растворе соли переходного металла</a>
Предыдущий патент: Способ измерения удельной поверхности поликристаллов
Следующий патент: Устройство возбуждения электронного спинового эха
Случайный патент: Приточно-вытяжная вентиляционная установка