Способ обработки измерительных электродов

, М, Богородск нститут земного мвгнетизма, ионосферь радиоволн АН СССР.спространения 71 Заявите 54) СПОСОБ ОБРА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫ шая т порядк 10 Изобретение относится к технике электрометрических измерений в электролитах,а точнее - к технике подготовки обратимых электродов для работы в жидких средах, например, в естественных водоемахили скважинах, где изменения давлениямогут являться одним из помехообразующих факторовпреимущественно электродов, предназначенных для использованияв контакте с несменяемым электролитом,заполняющим внутренний или иной солевойключ,Известен способ обработки электродов,заключающийся .в том, что, с целью очистки электрода от загрязнений, нв электродс окружающим его электролитом воздействуют звуковым полем с интенсивностью,превьпдающей порог кавитации. Ультразвуковое поле, применяемое в этом способе,,оказывает перемешиввющее действие, превосходящее механическое, перемешиваниеи, за счет кавитационныл явлений, спОсобствует удалению с поверхности электродовадсорбированных и других веществ, уменьщину диффузионного слоя на. 1-2И Недостатком этого способа являетсяувеличение чувствительности электродногопотенциала к поверхностно-активным, веществам. Кроме того столь интенсивноеультразвуковое поле приводит к частичному повреждению металлоидной пленки наФгранице металл-электролит, что влечет засобой появление на поверхности электродамикропвр и, в конечном итоге, повьпненивэлектродяых шумов и снижение качестваэлектрода как датчика потенциала.Наиболее близким к предлагаемомутехническому решению является способ обработки измерительных электродов, состоящий в том, что с целью удлинения срокаслужбы электрода, корпус электрода, из .пористого прессованного вещества, состоящего иэ растертогов порошок металла,наполненного расплавленной и застывшейсолью этого металла, помещается под ва куумом в ванну срасплавом соли этогометалла и, после погружения и отсоса гзов, заключенных в металлическом корпусе, дополнительно используют воздействие на солевую ванну атмосферного давления. Готовый электрод имеет внешнюю поверхность ввидеглазури из остывающего рао плава хлористого серебра, обладающую повьцпенной прочностью 2Недостатком указанного способа являетю то, что рабочая поверхность в виде глазури из хлористого серебра приводит к сверхпассивации электрода, что ведет к увеличению его электрического гистерезиса, приводящего к снижению чувствительности, Известно, что для сохранения высокой чувствительности электрометрических электродов, их рабочие поверхности не должны доводиться до полной пассивации. Кроме того, неоднородности, возникающие при кристаллизации расплава солевой ванны на поверхности электрода, приводят к возникновению поверхностных микропар и снижению качества электрода как датчика потенциала.Пель изобретения - повышение чувствительности и воспроизводимости измерений.25Указанная цель достигается тем, что электроды совместно с воднь 1 м"раствором электролита, в который они погружены,подвергают поэтапной обработке, направленной на удаление из системы электрод 30 электролит адсорбированных газов и поверхностно-активных веществ, резко влияю-, щих, как известно, на воспроизводимость электродных потенциалов, а именно; медленно нагревают до 35-40 С; аатем вью 35 держивают под вакуумом до охлаждения, не доводимого до замерзания электролита- причем образующаяся при низкотемпературном кипении электролита пена удаляется,40 а во все время вакуумной обработки система электрод-электролит подвергается . воздействию вибрации в звуковом и инфра- звуковом диапазоне частот, интенсивность которой меньше уровня кавитации; выдер-. живают несколько суток при атмосферном45 давлении и комнатной температуре.На чертеже изображен вариант схемы аппарата, поясняющей предлагаемый способ обработки измерительных электродов.50 Электрод 1 вместе с электролитом 2, содержащимся в сосуде 3, погружен в сосуд большей емкости 4, заполненный тем же электролитом так, что открытое кверху отверстие сосуда 3 находится ниже сво бодной поверхности электролита, а слив 5 сосуда 4 выше этой поверхности. Свободный конец электродного провода 6 заделывается герметически во избежание контактов с электролитом и с проводамиот других, обрабатываемых совместноэлектродов. Сосуд 4 устанавливается наподдоне 7, Вакуумируемый съемный колокол 8. с помощью патрубка 0 и крангройника 10 соединен впускным печрубком 11и вакуумным насосом 12, Вакуумный насос 12 и его электродвигатель 13 жестко скреплены с поддоном 7. Захват 14 инакидная гайка 15 создают при установкесосуда 4 на поддоне 7 механическоескрепление с регулируемой жесткостью,Осуществление предлагаемого способапоясняется примерами.П р и м е р ы 1 и 2. Партию из двенадцати идентичных серебряных хлоросеребряных электродов 1 открытого типа всв(5 ес стеклянных корпусах 3 служащиходновременно электродными камерами солевых мостов), заполненных электролитом2, представляющим собой раствор МС 635 г/л, помещают в стакан 4, заполненный тем же электролитом, где медленноподогревают до 35-40 С. Медленное нагоревание требуется для предотвращениятермического растрескивания металлоидного покрытия электрода 1 хлорсеребряныепленки). Нагревание свыше 40 С можетприве ти некоторые виды природных элементов (морская вода и подобные ей) кнеобратимым изменениям, Нагревание дотемпературы менее 35 С снижает запасаемую тепловую энергию и делает следующий этап обработки менее эффективным,После этого стакан 4 помещается подколокол 8, где вакуумируется, Возникающая при низкотемпературном кипении пена,достигая поверхности электролита, энергично разрушается и в виде мелких брызгдостигает стенок колокола 8, откуда вод-ные осадки стекают на поддон вместе сзахваченными из электролита при пенообразовании поверхностно-активными веществами. Источником вибрации служит форвакуумный насос 12 и его мотор 13,жестко закрепленные на поддоне 7. Наличие регулируемого соединения поддона 7со стакайом 4 в виде захвата 14 и накидной гайки 15 дает возможность снижениявибрационного воздействия до уровня, гарантирующего отсутствие кавитации, но вто же время существенно способствующегоусилению низкотемпературного кипения,Совместное воздействие вибрации, низкотемпературного кипения и удаление поверхностно-актйвных и адсорбированвых веществ не только с поверхностей Разделе,но и изо всей толщи обрабатываемой сис. Снижение температуры в стакане 4приводит к резкому ослаблению низкотем-,пературного кипения, а, впоследствии - кполному его прекр 6 Мйию, что наблюдаетсявизуально сквозь стенки стакана и свидетельствует о конце данного этапа обработки. В течение 10-15 мин давление в камере поднимается до атмосферного, колокол 8 снимается, остатки пены и поверхностный слой электролита через слив 5 удаляются иэ стакана 4, колокол 8 и поддон 7 освобождаются от попавших на них 15 при разрушении пены осадков электролита.Колокол 8 вновь ставится на место, тем,йература в стакане 4 повышается до комнатной под воздействием притока внешнего тепла сквозь стенки колокола 8, Сво бодная поверхность электролита в стакане4 попрежнему находится несколько выше отверстия 3. В этом состоянии система электрод-электролит выдерживается некоторое время (порядка нескольких суток).Абсолютная величина барочувствительности каждого из обрабатываемых электродов контролировалась в электролитичес. кой барокамере как до, так и после обработки. зоВ примере 1 значения исходной баро- чувствительности сопоставлялись со эначениями, полученными сразу после того, как электроды приняли комнатную температуру в день обработки, 35В примере 2 значения полученной барочувствительности контролировались выборочно через 1, 2 и 3 сут и полностью через 4 и 7 сутпосле обработки под вакуумом, что дает возможность просле о ,дить и испольэовать продолжающееся улуч- шение воспроизводимости барочувствительности, возникающее под воздействием выдержки ансамбля идентичных электродов в среде обработанного под вакуумом вод 45 ного раствора электролита, Результаты по примерам 1 и 2 сведены в таблицу.Иэ таблицы видно, что в результате первых двух этапов обработки (нагревание и охлаждение под вакуумом под воэ-, 5 О действием вибрации) среднеквадратическая величина воспроизводимости барочувствителъности в примере 1 (электроды 15 61-12) улучшилась в 2,6 раза по сравнению с первоначальной уже в день обработки. В примере 2 (электроды 13-24) этот же показатель улучшился по сравнению с первоначальным в 12 раэ в результате первых"двух этапов обработки и пооледующей выдержки в течение суток й в 16 раэ после двухсуточной выдержки. В дальнейшем улучшение воспроизводимости продолжалось, после 4 сут выдержки контроль показывал значения воспроизводимости, сопоставимые с ошибкой определе;,ния барочувствительности в примененном образце электролитической барокамеры и составлял около 1 мкв.,бар ., что в 50 раз лучше исходной воспроизводимости ,барочувствительности для ансамбля электродов.Исходная среднемодульная величина )5 арочувствительности в примере 1 была ;уменьшена в 3,5 раза в .результате первых двух этапов обработки. В примере2 эта же величина была уменыцена в 14 раз по сравнению с исходной после двух суток выдержки, после чего начала мед ленно возрастать, через трое суток сравнявшись по модулю со средним значением барочувствительности. На седьмые сутки выдержки это увеличение практически прекратилось. Установившаяся величина равная - 6,6 мкв. бар"1, в 8,2 раза лучше исходного значения.СЬновременное улучшение воспроизводимости барочувствительности,и уменьшение ее среинемодульного значения (пример 2) повысили качество ансамбля идентичных электродов примерно в 400 раз.Иэ таблицы видно, что воспроизводимость электродных потенциалов, регистрируемых попутно, в результате обработки по данному способу также значительно улучшилась (в 2-4 раза), что дополнительно повышает положительный эффект от применения данного способа обработки.Использование при подготовке электродов к измерениям способа обработки, стабйлиэирующего и снижающего барочувствительность .и повышающего воспроизводи мость ансамбля электродов, имеет, преимущество, так как позволяет за счет весьма простой процедуры обработки значительно улучшить качество работ, выполняемых электродными методами.-7 3,5 Рееультачы обработки двух партий Ад- АрСВв растворе ЙОНАС 35 г/литр) электродов испытания 310,04(7 50 Срвд,немоду 7 птное: 0,06 59 отмеченные значения отбрасывались при вычислении средних значений и дисперсии. 45 ф м у л а и з о б р е т е н и ядействии вибрацией с интенсивностью,ормулСпособ обработки измерительных элек- меньшей уровня кавитапии, после чего тродов с помощью вакуумированияспосле " электрод выдерживают под атмосферным дующим атмосферным воздействием, о т- .воздействием при комнатной температуре50л и ч а ю ш и й с я тем, что с целью в течение нескольких суток. повьпц ения чувствительности и воспроизводимости измерений, электрод в откры- Источники информации,том корпусе, заполненном раствором элек- принятые во внимание при экспертизе55тролита, помещают в раствор того же 1. Авторское свидетельство СССР электролита, медленно нагревают до тем- М 219860, кл. Я 01 Ч 27/48, 1966, пературы 35-40 С, затем вакуумируют 2. Патент фРГ М 1598039, с уЮлением пены, при одновременном воэ- кл. 423/05, опублик, 1971,18 +3 19 +96 20 +ЗЗ 21 +27 22 +142 42 31 14 09 11 034 4 0 35 4 0 6 в 4 696 Ою 25693215 Составитель И. Фузедактор Л. Веселовская Техред Н, Бабур е Корр екто За наб.,Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 066/13 ЦНИИПИ по де 13035, МосПодписнотета СССРкрытий Тираж 1090ударственного ком изобретений и о Ж, Раушска