Устройство для обновления поверхности электрода Советский патент 1989 года по МПК G01N27/38 

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения концентрации ингредиентов в природных и сточных водах, а также в других анализируемых растворах, например, методом хромопотенциографии с накоплением.

Цель изобретения - повышение точности и воспроизводимости измерений за счет постоянства и матовости площади обновляемой поверхности электрода при каждом ее обновлении.

На чертеже изображено устройство для обновления поверхности электрода электрохимической ячейки, общий вид.

предлагаемое устройство содержит корпус 15 электрохимическую ячейку 2, электрод 3, вал 4, привод 5 вращения, обновляющий элемент. Электрохимическая ячейка 2 выполнена в виде стакана из немагнитного материала, имеет патрубок 6 ввода и вывода жидкости, дно электрохимической ячейки 2 имеет кольцевую канавку 7, соединенную с патрубком 6 ввода и вывода жидкости. Электрод 3 размещен в электрохимической ячейке 2 по оси последней с возможностью вращения и перемещения вдоль продольной оси. Электрод 3 соединен с приводом 5 посредством вала 4. Верхней частью электрохимическая ячейка 2 -прикреплена к корпусу L

Обновляющий элемент включает цилиндрический магнит 8 имагнитомягкое кольцо 9.Магнитомягкое кольцо 9 установлено в придонной части на внеш

ней стороне электрохимической ячейки 2. Магнит 8 размещен на дне электрохимической ячейки 2 и включает магнитомягкие пластины, присое- диненные сверху и снизу к цилиндрическому магниту. На верхнкио магнито- мягкую пластину магнита 8 нанесен

абразив.

Электрод 3 запрессован в нижнюю часть держателя 10 электрода. На поверхности держателя 10 электрода в его средней части расположен токосъемник 11, который связан с электродом 3 электрическим проводником 12.

Держатель 10 электрода имеет муфту, расположенную выше токосъемника 11 . С муфтой взаимодействует вилка 13, имеющая возможность перемещать держатель электрода вверх и вниз. Верх0 няя часть держателя 10 электрода имеет квадратное сечение. Этой верхней частью держатель 10 электрода взаимодействует с втулкой 14, которая в нижней части имеет отверстие квад- ратного сечения, позволяющее перемещаться в нем вверх и вниз держателю 10 электрода. Втулка 14 запрессована во внутреннюю обойму подшипника 15 качения, который закреплен на верхней

Зачасти корпуса 1. Верхний конец втулки 14 имеет круглое отверстие, в которое входит вал 4 и закрепляется во втулке винтом 16. Вал 4 механически связан с приводом 5 вращения. 35 Нижний конец держателя 10 электрода установлен в подшипнике скольжения 17, который закреплен в данной части корпуса 1.

Внутри электрохимической ячейки

2расположен вспомогательный электрод 18, а в средней части ячейки имеется патрубок 19 слива. С патрубком 6 ввода и вывода жидкости электрохимической ячейки 2 связаны управляемый вентиль 20 ввода контролируемой жидкости, управляемый вентиль 21 ввода промывной жидкости и управляемьш вентиль 22 слива промывной жидкости. Потенциалы рабочего электрода 3 и вспомогательного электрода 18 регистрируются измерительным прибором 23. Управление работой указанных элементов осуществляется программным устройством 24. Крепление электрохим гческой ячейки 2 к корпусу 1 осуществляется легкосъемными замками (не показаны).

Устройство для обновления поверхности электрода электрохимической ячейки работает следующим образом.

После окончания измерения концентрации ингредиентов анализируемой жидкости по команде программного устройства 24 вилка 13 перемещается вниз и перемещает держатель 10 электрода до тех пор, пока электрод 3 придет в соприкосновение с абразивом магнита 8. Вследствие естественной асимметрии магнитного поля магнита 8 последний в исходном положении за счет взаимодействия с магнитомяг- ким кольцом 9 располагается-произвольно на дне электрохимической ячейки, но обязательно соприкасаясь с боковой поверхностью электрохимической ячейки 2.

Вращательное движение, сообщаемое приводом 5 через вал 4 и втулку 14 держателю 10 электрода, и взаимодействие рабочей поверхности электрода

3с абразивом магнита 8 заставляют обкатываться магнит 8 по внутренней боковой поверхности электрохимической ячейки 2. При этом множество точек соприкосновения рабочей поверхности электрода 3 непрерывно перемещается по абразиву магнита 8, происходит обновление рабочей поверхности электрода 3 с приданием ей матовости Поскольку перемещение магнита 8 .происходит с опорой на дно электрохимической ячейки 2, то положение плоскости абразива в пространстве остается постоянным и за счет этого обеспечивается постоянство площади рабочей поверхности электрода 3 при каждом ее обновлении.

Одновременно с началом процесса обновления рабочей поверхности электрода 3 по команде программного устройства 24 открывается вентиль 21 и через патрубок ввода и вывода жидкости в электрохимическую ячейку 2

начинает поступать промывная жидкость, которая вытесняет ранее исследуемую жидкость из ячейки и уносит частицы электрода и абразива из ячейки.

После окончания процесса обновления рабочей поверхности электрода 3 по командам програмьшого устройства 24 вилка 13 поднимается вверх, увлекая за собой держатель 10 электрода,

соприкосновение электрода 3 с абразивом плавающего магнита 8 прекраща-. ется, вентиль 21 закрывается, прекращая поступление промывной жидкости, а вентиль 22 открывается, обеспечлвая слив промывной жидкости из электрохимической ячейки через кольцевую канавку 7 и патрубок 6. Движение плавающего магнита прекращается, он оказывается в произвольном положении на

дне электрохимической ячейки 2 и может, в частности, перекрыть отверстие патрубка 6, так как остается в соприкосновении с боковой поверхностью электрохимической ячейки 2.

Но и в этом случае через кольцевую канавку 7 обеспечивается полный слив промывной жидкости и вынос из ячейки 2 частиц электрода 3 и абразива, образующихся при обновлении рабочей

поверхности электрода. Поэтому частицы электрода 3 и абразива не могут попасть между нижней поверхностью плавающего магнита 8 и дном электрической ячейки 2, положение плоскости

абразива в пространстве не меняется и за счёт этого обеспечивается пос- тоянство площади обновляемой поверхности электрода.

По окончании слива промывной жидкости вентиль 22 закрывается, а вентиль 20 открьшается и в электрохимическую ячейку может быть введена очередная порция контролируемой жидкости. Дозирование контролируемой жидкости, поступающей в электрохимическую ячейку, осуществляется за счет перелива жидкости из ячейки через патрубок 19 слива. После ввода очередной дозы контролируемой жидкости в электрохимическую ячейку проводятся соответствующие измерения, а далее процесс обновления рабочей поверхности электрода 3 циклически повторяется ,

Предлагаемое устройство для обновления поверхности электрода электрохимической ячейки позволяет исключить ударные нагрузки на электрод при обновлении его рабочей поверхности и связанные с этим возможные сколы и задиры на рабочей поверхности электрода, приводящие к изменению площади рабочей поверхности и, как следствие, искажению результатов измерений; обеспечить матовость рабочей поверхности электрода для облегчения образования центров кристаллизации при электрохимических измерениях и повышения воспроизводимости результатов измерений; получать постоянную площадь рабочей поверхности при каждом ее обновлении. Формула изобретения Устройство для обновления поверхности электрода, содержащее электро

5

0

25

химическую ячейку, в которой размещен вращающийся электрод, установленный с возможностью вертикального перемещения и соединенный с приводом посредством вала, и обновляющий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и воспроизводимости измерений за счет обеспечения постоянства площади и матовости обновляемой поверхности, обновляющий элемент содержит цилиндрический магнит, выполненный из магнитного материала, и кольцо, выполненное из магнитомягкого материала, причем цилиндрический магнит расположен на дне электрохимической ячейки асимметрично по отношению к ее центральной оси и снабжен двУМЯ пластинами, выполненными из магнитомягкого материала и присоединенными к магниту соосно сверху и снизу, причем верхняя пластина покрыта абразивным материалом, магнитомягкое кольцо схватьгоает придонную часть ячейки, а ячейка выполнена в виде стакана из немагнитного материала.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения концентрации ингредиентов в природных и сточных водах, а также в других анализируемых растворах. Целью изобретения является повьшение точности и воспроизводимости измерений. Для этого электрохимическая ячейка (ЭЯ) 2 выполнена в виде ста