Полярограф Советский патент 1987 года по МПК G01N27/48 

Изобретение относится к электрохимическому приборостроению и предназначено для применения в полярографической аппаратуре.

изобретения является повьше- ние чувствительности и точности анализа.

На фиг,1 приведена блок-схема по- лярографа на фиг.2 - блок-схема функционального преобразователя, введенного в полярограф.

Устройство содержит блок 1 источников поляризующего напряжения, электрохимическую ячейку 2, измерительное устройство 3, блок 4 компенсации, функциональный преобразователь 5, к выходу которого подсоединён регистратор 6, сумматор 7 и дифференцир ующее устройство 8i Блок 1 источников поляризующего напряжения 1 включает источник 9 постоянного напряжения, источник 10 линейно изменяющегося напряжения, источник 11 синусоидального напряжения и сумматор 12, ко входам которого подключены выходы источников 9-11, а выход через измерительное уст- устройство 3 соединен с электрохимической ячейкой 2. Блок 4 компенсации содержит блок 13 умножения,, блок 14

40

деления, первый и второй фазовые детекторы 15 и 16, полосовой фильтр 17 и высокочастотный генератор 18 гармонических колебаний, выход которого соединен со вторым входом измерительноге устройства 3, второй выход кото- 35 рого через полосовой фильтр 17 соединен со входами фазовых детекторов 15 и 16, выходы которых подключены соответственно ко входу блока 13 умножения и ко входу знаменат еля блока 14 деления, выход которого соединен с третьим входом измерительного устройства 3, третий выход которого соединен со вторым входом блока 13 умножения, выход которого подсоединен к дополнительному входу сумматора 12,

Выходы источников 11 и 10 соединены со входами сумматора 7, выход которого через дифференцирующее устройство 8 соединен со входом числителя блока 50 14 деления. Входы функционального преобразователя 5 подключены соответственно к выходу источника 11, дополнительному квадратурному выходу источника 11 и третьему выходу измери- 55 тельного устройства 3.

Функциональный преобразователь, ;блок-схема которого приведена на

5

30

0

5

0

0

5

0 5

фиг.2, содержит второй полосовой фильтр 19, третий и четвертый фазовые детекторы 20 и 21, первый и второй квадраторы 22 и 23, третий и четвертый сумматоры 24 и 25, источник 26 опорного постоянного напряжения, ключ 27 и второй блок 28 деления, выход которого является выходом функционального преобразователя 5, клемма первого, входа которого соединена со входом полосового фильтра 19, выход которого подключен к сигнальным входам третьего 22 и четвертого 23 фазовых детекторов, опорные входы которых являются соответственно вторым и третьим входами функционального преобразователя 5 J, а выходы квадраторов 22 и 23 подсоединены к третьему сумматору 245 выход которого соединен со входом числителя второго блока 25 деления, вход знаменателя которого подключен к выходу четвертого сумматора 25„ Входы сумматора 25 соединены соответственно с выходом ключа 27 и с выходом третьего фазового детектора 20„ Одновременно выход фазового детектора 20 подключен к управляющему входу ключа 27, сигнальный вход которого подсоединен к выходу источ™ |Ника 26 опорного напряжения.

Полярограф работает следующим образом.

Поляризующее напряжение, представляющее сумму линейно изменяющегося, низкочастотного синусоидального и начального напряжений, с блока 1 источников через измерительное устройство 3 приложено к электрохимической ячейке 2, Выходной сигнал измерительного устройства 3 содержит постояннотоко- вую и переменнотоковую составляющие. В переменнотоковом режиме анализа используется последняя. Для устранения влияния емкости С„ двойного слоя и 5 объемного сопротивления служит блок 4 компенсации.

Он выдает напряжение компенсации емкости Со.

5

0

и влияния

КС6

UKC k-Ca-dU,,./dt, (1) где k - - коэффициент пропорциональности J

dU /dt- производная поляризующего напряжения.

В данном устройстве для получения производной использованы сумматор 7 и дифференцирующее устройство 8, с выхода которого сигнал подается на чход числителя блока деления 14. Нап31350589

ряжение компенсации U влияния объ- го через полосовой фильтр соединен с емного сопротивления будет следующим: входами фазовых детекторов, выходы ,. f которых подключены соответственно к

.) 00 а ВХОДУ блока умножения и входу знаме- где R - объемное сопротивление; 5 MJ- а

У „ „нателя блока деления, выход которого

1о - ток электрохимической ячеи-

3 2 .соединен с третьим входом измери... тельного устройства, третий выход ко- Произведя полную компенсацию влия- «- .

,-, ,.торого соединен с вторым входом блока ния емкости двойного слоя С„ и объем-F А

г, inумножения, выход которого подключен

него сопротивления R..C; , осуществляют 10 А j

°к дополнительному входу сумматора, компенсацию влияния сопротивления j t- ,

отличающийся тем, что, с

реноса зарядов.

„ ..целью повьшения чувствительности и Напряжение U, поступающее на пер„ . точности анализа, в него-введены втовыи вход функционального преобразова- „Г

,.1.-рои сумматор, дифференцирующее устроителя, будет следующим:15 . н, м ч и , fj- щ, у f

ство и функциональный преобразова .. „ ./M, тель, выход которого соединен с реги11 из« (. (R + )) + (Wp/и)) стратором, а входы подключены соот,, / гзветственно к выходу источника синусо. . We /Vci)у- ч

- TR- -r W 7v6)) 20 напряжения, дополнительно- „ квадратурному выходу этого же исгде и,, но) - напряжение и частота - jt- j «j

..точника и тpeтьe ry выходу измерительисточника 11 синусои-„

него устройства, выходы источников дального напряжения; „

,линейно меняющегося и синусоидальноR,iM сопротивление измери-„

о. -)с го напряжении подключены к соответтельного устройства 3, 5

„. ствующим входам второго сумматора,

R.; - активное сопротивление,,

выход которого через дифференцирующее

переноса зарядов элек- „ -, w -- j

„, устройство соединен с входом числите- трохимическои ячейки 2,

„... ля блока деления.

W.- - постоянная Варбурга, о „ л

- Полярограф поп.1,отлич а- Фазовые детекторы 21 и 22 реали- 30 „ ..

ю щ и и с я тем, что. с целью повы- зуют разделение действительной и мни- „

/-ч „ „ шения быстродействия, функциональный мои частей выражения (3) . Дальнейшее -г -,

„ , преобразователь содержит второй поло- преобразование сигнала блоками функ- „ ,„ „ ,

-совой фильтр,- третий и четвертый фационального преобразователя осущест-i- i- - ч,,„ зовые детекторы, первьш и второй

вляется таким образом, что выходной v,, .. квадраторы, третий и четвертый суммасигнал и. ,„ не содержит компоненты «t- i- t „торы, источник опорного постоянного

напряжения, связанной с активным соп- „ ,

напряжения, ключ и второй блок деле- ротивлением переноса зарядов:

ния, выход которого является выходом

п ы г функционального преобразователя,

вых WF клемма первого входа которого соединена с входом второго полосового Формула изобретения фильтра, выход которого подключен к

сигнальным входам третьего и четвер1. Полярограф, содержащий блок ис- того фазовых детекторов, опорные вхо- точников поляризующего напряжения, ды которых являются соответственно включающий источники постоянного ли- вторым и третьим входами функциональ- нейно меняющегося и синусоидального ного преобразователя, а выходы через напряжений, выходы которых через пос- . квадраторы подсоединены к третьему ледовательно соединенные сумматор и сумматору, выход которого соединен с измерительное устройство подключены. входом числителя второго блока деле- к электрохимической ячейке, блок ком- ния, вход знаменателя которого под- пенсации и регистратор, причем блок ключен к выходу четвертого сумматора, компенсации содержит блок умножения, входы которого подсоединены соответ- блок деления, первый и второй фазовые ственно к выходу ключа и к выходу детекторы, полосовой фильтр и высоко- 55 третьего фазового детектора, одно- частотный генератор, выход которого временно соединенному с управляющимвхо- соединен с вторым входом измеритель- дом ключа, сигнальный вход которогоподк- ного устройства, второй выход которо- лючен к источнику опорного напряжения.

Фиг.1

(риг. 2

Редактор Н.Егорова

Составитель Ю.Коршунов Техред А. Кравчук

Заказ 5280/45Тираж 776Подписное

ВНИИПК 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 И.Муска

Изобретение относится к электрохимическому приборостроению И может быть использовано в полярографической аппаратуре. Цель - повьшения точности и чувствительности анализа - достигается введением в стандартный поляро- граф сумматора, дифференцирующего устройства и функционального преобразователя. Первые два блока осуществляют динамическую компенсацию влияния емкости двойного слоя ячейки и объемного сопротивления в отличие от статического варианта стандартного поля- рографа. Функциональный преобразователь представляет собой специализированное устройство обработки и преобразования информации, которое при условии компенсации перечисленных дестабилизирующих факторов осуществляет компенсацию активного сопротивления переноса заряда. Таким образом, за счет устранения источника методической погрешности достигается поставленная цель. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л 00 СЛ о ел эо со