УСТРОЙСТВО для ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИИрН-МЕТРА Советский патент 1969 года по МПК G01N27/416 G01N27/50 

Данное изобретение отиосится к области физико-хи-мического анализа и иредназначено для исиользоваиия в приборах для измереипя коицентраиии иоиов водорода - рН-метрах.

Известные рН-метры, в которых применяется схе.ма моста темиературной комиеисации с одним или металлическими термометрами сопротивления, ие обладают достаточной точностью измерения и требуют высокой линейности зависимости тока в измерительной диагонали от температуры, что связано с усложиеиием схемы источника иитаипя моста и увеличением мош,ности потребления энергии. Одновремеино с этим увеличивается мощность, рассеиваемая в чувствительных элементах, что, в свою очередь, вызывает необходимость значительного увеличеиия конструктивных размеров чувствительных элементов.

Отличием предлагаемого устройства является то, что термометры сопротивления включены в смежные плечи моста, имеющие общую точку с источником питания. Один из терлюметров зашуитирован постоянным активным сопротивлением.

Это позволяет повысить точность температурной компенсации (до 0,005 рИ) в широком диапазоне температур и снизить мощность, рассеиваемую в термометрах соиротивления и потребляемую от источника питаиия.

Па фиг. 1 приведена схема моста температуриой комиеисаиии.

Резисторы 1 и 2 - металлические (в данной схеме - медиые) термолгетры соиротивлений- 5 иаходятся в контролируемом растворе. Резисторы 3-6 - постояниые активиые сопротивления. Резистор 7 - эквивалентное сопротивлеиие нагрузю моста. Резистор 5-внутреннее сопротивление источника питаиия 9. о При оиределеиной температуре контролируел ого раствора (иапрпмер, при 20°С) мост находится в равновесии, т. е. выиолняется условие:

R,(r )-R, , г, г, -

А4 Ли -

5 R, (г 20 С) +

/,(г :20-С)./,,(1)

- соиротивление резистора /; R-2 - сопротивление резистора 2; У.ч - соиротивле0 ние резистора 5; Ri - сопротивление резистора 4; - сопротивление резистора 5; RU - соиротивление резистора б .

При изменении температуры (/°) раствора значения соиротивлеиий Ri и R- изменяются 5 (увеличиваются) ио линейиому закону

y,2() l,o()(lч-.)(2)

/(П /1(П +/2{П,

где /(/°) -ток в измерительной диагонали моста; /i(/°) -ток в измерительиой диагонали моста, обусловленный изменением сопротивления 2 от изменения темнературы раствора; I2(t°) -ток в диагонали моста, обусловленный изменением сопротивления R от изменения температуры раствора.

Значения сопротивлений термометров должны быть выбраны такими, чтобы выполнялось условие:

/1((3)

Например, это условие выполняется при

1(П R-.(t°).

Очевидно, что в таком случае направление результирующего тока /(/°) совпадает с направлением тока /i(OПринцип действия моста поясняется графиками, приведенными на фиг. 2. Как видно из графиков, для достижении высокой линейности тока I (f) необходимо иметь определенную

зависимость Ii(t°, которой можно добиться с достаточной степенью точности путем подбора сопротивления R. Значения остальных сопротивлений могут быть найдены из условия (2) и из других данных, которые, как правило, являются известными.

Предмет изобретения

Устройство для температурной компенсации рН-метра, состоящее из моста с двумя металлическими термометрами сопротивления и источника питания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности температурной компенсации в щироком диапазоне температур и снижения мощностей, рассеиваемых в термометрах сопротивления и потребляемой от источника питания, термометры сопротивления включены в смежные плечи моста, имеющие общую точку с источником питания, и один из термометров зашунтирован постоянным активным сопротивлением.