Устройство для измерения электрохимического потенциала ионов в растворах Советский патент 1988 года по МПК G01N27/56 

Изобретение относится к устройствам для физико-химических исследований и измерений, в частности для измерения электрохимического потен- циала в ионометрии.,

Целью изобретения является упрощение устройства за счет исключения источника, гальванически изолированного от общей шины, и получения вы- ходного сигнала в виде напряжения постоянного тока.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительную ячейку 1 с буферным раствором, измерительный электрод 2, подключенный к неинвертирующему входу усилителя 3 напряжения, к инвертирующему входу усилителя подключены электрод 4 срав нения, первый вывод резистора 5 и первый вывод терморезистора 6, второй вывод терморезистора соединен с источником 7 напряжения постоянного тока, второй вывод резистора соеди- йен с выходом усилителя и входом регистрирующего прибора 8.

Устройство работает следующим образом.

Электродная система развивает ЭДС, зависящую от величины рН и температуры раствора, которая поступает на неинвертирующий вход усилителя. Для изопотенциальной точки электродной системы напряжение на вы ходе усилителя принимает значение в соответствии с выражением

и К pH(+-f- )-и (1) R

К - крутизна преобразования

электродной системы на единицу рН;

R - сопротивление резистора 5;

R, - сопротивление терморезисто- Д5 ра 6;

и - напряжение источника 7,

равно по знаку и величине

ЭДС,развиваемой электродной системой в изопотенциальной

точке.

Для этого случая потенциалы первого и второго вьшодов терморезистора 6 равны, поэтому ток через тер- мореэистор не протекает, что эквива- лентко бесконечно большому его сопротивлению. Поэтому выражение (1) принимает вид

и - К-рН.(2)

Для значений рН, отличных от изопотенциальной точки электродной системы и для диапазона температур ( tj)С,напряжение на выходе усилителя определяется в соответствии с выражением

и, (К.рН UU ( R-- )

(3)

- приращение напряжения на выходе усилителя, вызванное увеличением ЭДС электродной системы при увеличении температуры от

до

t«.

t,,-fcj

соответствующие значения величины терморезистора 6 при t,jtg.

Выбор величины терморезистора производится из выражения

4,t. к.рн(,.-4-)-..-|-...

(4)

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает коррекцию показаний электродной системы при изменении температуры раствора, при этом отпадает необходимость применения источника,гальванически изолированного от общей шины, что упрощает реализацию устройства по данной структуре.

Формула изобретения

Устройство для измерения электрохимического потенциала ионов в растворах, содержащее измерительную ячейку с буферным раствором, в который погружен измерительный электрод, подключенный к неинвертирующему входу усилителя напряжения, электрод сравнения, резистор, терморезистор и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства за счет получения выходного сигнала относительно общей шины, к инвертирующему входу усилителя подключены электрод сравнения, первый вывод резистора и первый вьшод терморезистора, второй вьтод терморезистора соединен с ис. U48265

точником напряжения постоянного динен с выходом усилителя и входом тока, а второй вывод резистора сое- регистрирующего прибора.

Изобретение может быть применено для физико-химических исследований и измерений в составе информационно-измерительных систем и приборов. Цель изобретения - упрощение устройства, для чего в измерительную ячейку с буферным раствором 1 помещены измерительный электрод 2, электрод сравнения 4 и терморезистор 6. Измерительный электрод подключен к нешшертиру5ощему, а электрод сравнения и первый вывод . терморезистора-к инвертирующему входам усилителя напряжения 3, Терморезистор 6 и резистор 5 .образуют температурно-зави- симую отрицательную обратную связь . для усилителя 3, осуществляющую коррекцию показаний электродной системы при изменении температуры раствора. Максимальная глубина этой связи равна 100%, что достигнуто подключением источника напряжения постоянного тока, величина и полярность которого равна электродвижущей силе, развиваемой электродной системой в изо- потенциальной точке. Выходной сигнал устройства измерения в виде нап- , ряжения постоянного тока снимается с выхода усилителя, к которому подключен регистрирующий прибор 8. Положительный эффект заключается в упрощении устройства. 1 ил. i (Л 4 4