Способ управления током импульсно-потенциостатической установки и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01N27/48 

113

Изобретение относится к средствам и методам потенциостатического анализа и электролиза с использованием пульсирунзщего тока электролиза.

Цель изобретения - повышение про- изводителъноЬти электролиза за счет оптимизации длительности бестоковых пауз и автоматизация измерений,

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг, 2 - временные диаграммы работы различных участков схемы в зависимости от времени (t) .

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит импульс- ньй потенциостат 1, трехэлектродную электрохимическую ячейку 2, формирователь 3 импульсов тока электрохимической ячейки, дифференцирующий усилитель 4, пороговый элемент 5, источник 6 опорного стабилизированного напряжения. Вспомогательный электрод 7 ячейки 2 через формирователь 3 импульсов подключен к первому входу потенциостата 1, ко второму и третьему выходам которого подключены соответственно рабочий электрод 8 ячейки 2 и сравнительный электрод 9 ячейки 2, Параллельно электродам 8 и 9 ко второму и третьему выходам потенциостата 1 подсоединен двухпроводный вход дифференцирующего усилителя 4, выход которого и выход источника 6 подключены соответственно к первому и второму входам порогового элемента 5, Выход порогового элемента соединен с управляющим входом формирователя 3, который вьтолнен по схеме мультивибратора с внешним управлением.

Способ управления током импульсно- потенциостатической установки заключается в том, что через трехэлектродную электрохимическую йчейку пропускают импульсный ток с постоянной час тотой и регулируемой скважностью, измеряют стационарный потенциал рабочего электрода относительно электро- .да сравнения и по результатам измерений скважности выставляют значение, Во временном промежутке паузы измеряют динамический потенциал раб.очего электрода относительно электрода сравнения определяют скоросаъ спада потенциала и после прохозвдения экстремума фиксируют момент времени достижения величиной скорости заранее за

73512

данного значения и в этот момент времени осуществляют очередное токовое воздействие,

Способ осуществляют следующим образом.

Через трехэлектродную электрохимическую ячейку 2 пропускают импульсный ток с постоянной частотой и регулируемой скважностью, выбранной в зависимости от величины стационарного потенциала между электродами 8 и 9 (на фиг, 2а изображены токовые (I) импульсы с временем t , протекающие по цепи электрохимической ячейки),

Между электродами 8 и 9 измеряют динамическую величину потенциала (, зависимость которой во времени Т изображена на фиг,26.

Продифференцированное значение напряжения имеет вид, изображенный на фиг, 2в, Режим порогового элемента 5 и источника б выбраны таким об, разом, что устройство не реагирует на первый отрицательный экстремум Uj, имеющий место в начальной стацик рабочего процесса.

По окончании токового импульса Т, Uj достигает экстремума и начинает уменьшаться.

Как только Uj достигает величины

0

0

оп

пауза заканчивается (точка Cj

5

и

на временной оси),

Таким образом, пауза имеет минимально возможное значение, за счет чего повьтается эффективность использования потенциала в рабочем режиме и повьш1ается производительность электролиза. Процесс осуществляется автоматически за счет дополнительно введенных в устройство блоков 4-6.

Формула изо бретения

1, Способ управления током им- пульсно-потенциостатической установки, заключающийся в том, что через трехэлектродну10 электрохимическую ячейку пропускают импульсньй ток с постоянной частотой и регулируемой скважностью, измеряют стационарный потенциал рабочего электрода относительно электрода сравнения и по результатам измерений устанавливают ра- бочее значение скважности, отличающий ся тем, что, с целью повьшения производительности электролиза за счет оптимизации длитель3 13

ности бестоковых пауз, во временном промежутке паузы измеряют динамичес- .кий потенциал рабочего электрода относительно электрода сравнения,определяют скорость спада потенциала и послё прохождения экстремума фиксируют момент времени достижения величиной скорости заранее заданного значения и в этот момент времени осуществляют очередное токовое йоздейст- вие|

2, Устройство для зтхравления током импульсно-потенциостатической установки, содержащее импульсный по- тенциостат с трехэлектродной электрохимической ячейкой, вспомогательный электрод которой через формирователь импульсов подключен к первому выходу

73514

потенциостата, ко второму и третьему выходу подключены соответственно рабочий электрод и электрод сравнения, отличающееся тем, что, 5 с целью автоматизации измерений, в

устройство введены дифференцирующий . усилитель, источник опорного напряжения и пороговый элемент, а формирователь импульсов тока выполнен по схеме мультивибратора с внешним управлением, управляющий вход которого соединен с выходом порогового элемента, входы которого соединены соответственно с выходами источника опорного напряжения и дифференцируиицего усилителя, двухпроводный вход которого подсоединен к рабочему электроду и электроду сравнения.

0

5

Изобретение относится к области потенциостатического анализа и электролиза и может быть использовано для широкого класса задач электрохимии и металлургии чистых . Целью изобретения является повышение производительности электролиза за счет оптимизации бестоковых пауз при импульсной работе при автоматизации процесса. Способ реализует адаптивную процедуру изменения режима работы трехэлектродной электрохимической ячейки, подключенной к импульсному потенциостату, регулируется скважность импульсов питающего ячейку тока. Управляющим информативным сигналом является производная напряжения между рабочим электродом и сравнительным электродом. При достижении производной некоторого заранее выбранного значения пауза- автоматически заканчивается и подается следующий рабочий импульс тока, что осуществляется формирователем импульсов тока, управляемым по сигналу с порогового устройства, где сравниваются сигналы от дифференцирующего усилителя и источника.опорного напряжения. 2 ил. (Л со со сд

фие.1

3

LJv .г

Редактор А.Ревин

Составитель Ю, Коршунов Техред А.Кравчук

Заказ 2416/39Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор Г, Решетник