Кондуктометрический датчик Советский патент 1985 года по МПК G01N27/02 

1 Изобретение относится к физико-хи мическому анализу и предназначается для из 4ерения концентрации раствора электролитов в малом локальном объеые, По основному авт. св. № 813230 известен кондуктонетрический датчик; содержащий два коаксиально расположённых электрода, разделенных диэлектриком, причём с целью повышения стабильности измерений внешний элект род выполнен изникеля в виде капилляра П }. Недостаток известного датчика зависимость величины удельной элект ропроводности от температуры, что снижает точность и чувствительность измерений. Цель изобретения - пойьшение точности измерений. Эта цель достигается тем, что в кондуктометрическом датчике, содержа щем два коаксиально расположенных электрода, разделенных диэлектриком, внешний электрод выполненный из никеля, открытая часть центрального электрода содержит слой коррозиоино.стойкого мет.алла толщиной 1 - J 00 мкм, образукяций термоэлектрическую пару с центральным электродом. Совмещение измерителей электропроводности и температуры в единой конструкции неооходимо в силу специфики измерений, которые ведутся в малом локальном объеме(в макрообъеме измерения температуры и электропроводности можно производить отдельными измерителями ). Выполнение покрыти открытой части центрального электрод коррозионно-стойким металлом также Ь1еобкодимо, так как изменение состояния этого покрытия под влиянием исследуемого электролита приводит к из менению приэлектродных процессов, чт особенно оказьтается при измерениях в малом локальном объеме. Толщина покрытия 1-100 мкм позвол ет прсводить измерения пульсаций тем пературы до нескольких сотен герц. Покрытие толщиной менее I мкм имеет низкую прочность, нанесение его на поверхность внутреннего электрода св зано с $ольшими технологическими тру ностями. Толщина покрытия более 100 мкм имеет больщую тепловую инер цию, поэтому использование такого по крытия нецелесообразно из-за Невозмо 33 ости регистрации высокочастотных ульсаций температуры. На чертеже изображена конструкция датчика. Кондуктометрический датчик состоит из коаксиально установленных внешнего электрода I, центрального электроа 2, на выступающую поверхность которого нанесен слой коррозионно-стойкого металла 3, изолятора-наполнителя 4. Конкретная конструкция вьшолнена из тонкостенного никелевого капилляра длиной 20 мм и внешним диаметром 1,5 мм. Центральный электрод - н.ихромовая проволока диаметром 0,15 мм, выступающая часть которого (1,5 мм) покрыта слоем электролитического никеля. Устройство работает следующим образом. Центральный 2 и внешний 1 электроды включают в цепь переменного тока для измерения сопротивления материалов, затем Датчик погружают в исследуемый электролит и производят измерение сопротивления датчика. Значение термо-ЭДС между центральным электродом 2 и слоем коррозионностойкого металла 3 зависит от температуры электролита и измеряется посредством электронной аппаратуры (потенциометр, мост постоянного тоКа не показаны ). , . Взаимовлияние каналов измерения электропроводности и тем11ературы легко устраняется, поскольку измерительные токи существенно различаются по частоте(1мГц - для канала электропроводности; 0-100 Гц - для температурного ). Выходные напряжения, пропорциональ ные величинам удельной электропроводности и температуры электролита, преобразовываются в соответствии с известньмидля данного раствора зависимостями и суммируются. При этом суммарный сигнал пропорционален величине концентрации исследуемого электролита, чтЪ дает возможность иэмерения как среднего, так и флуктуационного значения концентрации. Устройство позволяет измерять плотность, концентрацию растворов электролитов в широком диапазоне температур, {от точки замерзания до точ- ки кипения ). 3 Изобретение обеспечивает по сравнению с известным устройством снижение динамической составляющей П57ДЗЗ, 4 погрешности измерения концентрация материалов в 20-100 раз (для чисел Рейнольдса lO-f Re З-ю),

КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК по авт. св. № 813230, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, на откры той поверхности центрального электрода дополнительно имеется слой коррозионно-стойкого металла толщиной 1-100 мкм, образующего термоэлектрическую пару с центральным электродом. ел СП 4аь оо С