Устройство для исследования межфазного слоя на границе твердого электрода с электролитом Советский патент 1987 года по МПК G01N27/46 

113322

Изобретение относится к устройствам для исследования границы твер- дЬ1й электрод - твердый электролит путем ее упругого заряжения и может быть применено для научных электрохимических исследований.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже представлено схематически устройство для исследования межфазного слоя на границе твердого электрода с электролитом.

10

Сосуд 1, в котором имеется возможность изменять внутри состав газа находится в рабочей зоне нагревателя 2, В сосуде расположена пластина 3 твердого электролита, на которой установлены рабочие электроды А, инерционная масса 5, вспомогательный электрод 6. Рабочие электроды соединены между собой одинаковыми индуктивнос- тями 7.. К точке соединения индуктив- ностей и к вспомогательному электроду подключен источник 8 линейно нарастающего напряжения. К рабочим электродам подключен избирательный усилитель 9, который подключен к регистрирующему .прибору 10, на который также поступает напряжение от источника 8. Пластина электролита соединена с упругим стержнем 11, которьш через мембрану 12 выведен из сосуда. К стерж нюю крепится ферромагнитная пластина 13, а также пружины 14 и преобразователь 15 механических колебаний стержня в электрический сигнал. С преобразователем электрически связан усилитель-формирователь 16, делитель 17 частоты на два, усилитель-согла- сователь 18, катушка вибратора 19.

Устройство работает следующим образом.

Пластина 3 электролита с помощью упругого стержня 11, связанного с ферромагнитной пластиной 13, которая под воздействием магнитного поля колеблется по гармоническому закону с частотой, в два раза большей частоты возбуждения катушки вибратора 19, также совершает гармонические колебания. Инерционная масса 5, которая может быть выполнена в виде утолщения конца пластины 3 электролита, создает изгибистые колебания плас

0

5

q

5

0

5

0

182 , ,

тины. Граница рабочих электродов с электролитом упруго деформируется, межфазный слой заряжается и не успевает разрядиться за период деформации из-за большого входного сопротивления избирательного усилителя 9 и индуктивного сопротивления индук- тивностей 7„ При этом реализуется режим постоянного заряда на исследуемой границе. Состояние границы изменяется с помощью источника 8 линейно нарастающего напряжения. Информация об изменении при упругой деформации межфазной границы наведенных на ней зарядов в зависимости от напряжения источника 8 регистрируется прибором 10,

Использование устройства для исследования межфазного слоя на границе твердого электрода с электролитом позволяет проводить исследования границы твердый электрод - твердый электролит, так как устройство обеспечивает деформацию межфазной границы, регистрацию наведенных зарядов на межфазной границе в результате упругого заряжения в зависимое-. ти от потенциала на границе в условиях повышенных температур и различных газовых атмосферах.

Формула изобретения

Устройство для исследования межфазного слоя на границе твердого электрода с электролитом, содержащее рабочий и вспомогательный электроды, источник линейно нарастающего напряжения, вибратор, избирательный усилитель, регистрируюш 1й прибор.

отличающее ся

тем, что.

с целью повышения точности измерений, твердьм электролит выполнен в виде пластины, один конец которого соединен с вибратором через упругий стержень, подвешенный на пружинах, с противоположных сторон пластины электролита симметрично установлены рабочие электроды, соединенные между собой одинаковыми индуктивностями и подключенные к дифференциальному входу избирательного усилителя, симметрично рабочим электродам расположен вспомогательный электрод, подключенный к источнику линейно нарастающего напряжения, который соединен также с точкой соединения индуктивностей.

Изобретение относится к устройствам для исследования границы твердый электрод - твердый электролит и может быть использовано для исследования межфазного слоя. Целью изобретения является повьппение точности измерений. Для этого твердый электролит вьтолнен в виде пластины, соединенной одним концом с перпендикулярным пластине упругим стержнем, который возбуждается вибратором, а на другом конце пластины установлена инерционная масса. Симметрично на обеих сторонах пластины установлены рабочие электроды, соединенные двумя одинаковыми ИНДУКТИВНОСТЯМИ, К точке соединения которых и к вспо- : могательному электроду, распош жен- ному симметрично, подсоединен источник линейно нарастающего напряжения. Электроды соединены с дифференциальным входом избирательного усилителя. Использование резонанса механической системы позволяет небольшими мощностями возбуждения вибратора обеспечивать деформацию межфазной границы, что уменьшает помеху от второй гармоники электрического сигнала, возбуждающего катушку вибратора, на избирательный усилитель. Устройство автоматически настраивается на резонанс без участия оператора. 1 ил. (Л