Автоматичское устройство для контроля качественного состава жидких и газовых сред Советский патент 1976 года по МПК C02F1/66 G05D27/00 C02F1/66 C02F101/00 C02F103/00 

связанных камер 1О с тангенциальными вво дами и коаксиально расположенными индикаторным стеклянным электродом 11 датчика рН и электролитическим ключом 12, датчиками двуокиси углерода 13 и кислорода 14. Камеры 1О соединены с перистальтическим насосом 15, а электролитический ключ 12 - с бачком 16, заполненным насыщенным раствором КС t , в который погружен выносной хлорсеребршлый электрод сравнения 17 датчика нР. Усилитель постоянного тока 18 с высокоомным входом в измерительном преобразователе 2 представляет собой последовательно соединенные вибропреобразователь 19 усилитель переменного напряжения 2О и фазовый детектор 21, охваченные отрицательной обратной связью. Усилитель 18 связан с показывающим микроамперметром 2 2,орга нами управления 23 и блоком питания 24, Датчики двуокиси углерода 13 и кислорода 14 выполнены на основе единой унифицированной конструкции с полной взаимозаменяемостью индикаторных электродов. Так например, датчик двуокиси углерода 13 выполнен в виде полого цилиндра 25 переменного сечения с отверстием 26 на его боковой поверхности и размещенным в нем ре- гултфемым индикаторным стекляанным элек родом 27, а также с прово.лочным эллипсовидным хлорсеребряным электродом сравнения 28, вмонтированным жестко в электролитную камеру 29 ( см. фиг. 2). Эпект -род 27 фиксируется накидной регулир тощей гайкой 3D через шайбу 31 и резиновую про кладку 32. Отверстие 26 служит для отвода воздух и избытка межэлектродного электролита, представленного (0,005+ 0,001) м раство ром NaHCOj и (0,1 t 0,02) м раство ром МаС i , из камеры 2 9 при заправке последней и закрывается резиновым кольцом 33. В качестве внутриэлектродного электролита индикаторного стекл5шного электрода 27 служат (0,008 + 0,001) м раствор КН, РОц , (0,03 + 0,005) м раствор и (0,001 ± 0,0002) м раствор IS/0 С Стеклянная мембрана 34 электрода 27 плотно прилегает к полимерной мембране 35 закрепленной в колпачке 36. Электроды 27 и 28 снабжены токоотводами 37. Датчик 14 квюпорода отличается от датчика 13 двуокиси углерода тем, что индикаторый стеклянный электрод 27 заменен на индикаторный платиновый электрод аналогичной конструкции, межэлектродкый электрхшит - на 0,7 м раствор КС 6 , а также отсутствием внутриэлектродного электролитакндикаторного платинового электрода. Автоматическое устройство работает следующим образом. После включения термостата 4 и установления постоянной температуры в блоке измерительных ячеек 9 перистальтическим насосом 15 для калибровки датчика рН подаются буферные растворы. Затем насос 15 отключается, и из блока баллонов 8 через увлажнители 7 в блок измерительных ячеек 9 подаются калибровочные газовые смеси, например N 2 -СО для калибровки датчиков двуокиси углерода кислорода После завершеютя процесса калибровки вновь включается насос 15 и в блок измерительных ячеек 9 подается анализируемая гфоба, которая последовательно проходит камеры 1О, насос 15 и сбрасывается в отводную линию. Электродах 11,17, образуя вместе с электролитическ11М ключом 12 датчик рН, генерируют злектродвижущую силу (выходной сигнал), пропорциональную активности водородных ионов в анаетгзируемой жидкой пробе. При контактТфовашш датчика двуокиси углерода 13 с анализируемой жидкой или газовой пробой молекулы двуокиси углерода диффундируют через полимернуто мембрану 35 и, растворяясь в межэлектродном электролите, образуют угольную кислоту, которая диссоциирует с образованием водородных ионов. Это ведет к изменению велиq M рН межэлектродного электролита и потенциала индикаторного стеклянного эпектрода 27, т.е. к изменению величины электродвил тцей силы (выходного сигнала) датчика 13 пропорционально концентрации двуокиси углерода. Концентрашш кислорода определяется в результате его электровосстановления на индикаторном платиновом электроде и измерении предельного диффузионного тока (выходного сигнала) датчика 14, пропорционального концентрации этого газа в анализируемой жидкой или газовой пробе. Выходные сигналы участка рН, датчиков двуокиси yi-лерода 13 и кислорода 14 через органы управления 23 поступают на вход усили теля постоянного тока 18, преобразуются, усиливаюТся, а затем фиксируются по шкале показывающего микроамперметра 22 ъ на ленте вторичного регистрирующего прибора 3, В результате определяются рН, концен-трашп двуокиси углерода и кислорода, отражающие качественный состав анализируемой жидкой или газовой среды5и 3 о б р Формула е тения 1. Автоматическое устройство для контроля качественного состава жидких и газовых сред, содержащее взаимосвязанные измерительный блок с датчиками рН, двуокис углерода и кислорода, измерительный преобразователь и вторичный регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения и надежности работы устройства, измерительный блок снабжен блоком измерительных ячеек и связан через последний с измерительным преобразователем. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю - е е с я тем, что блок измерительных 5 26 ячеек выполнен в виде последовательно связанных камер с тангенциальными вводами и коаксиально расположенными индикаторным стеклянным электродом датчика рН и электролитическим ключом, датчиками двуокиси углерода и кислорода. 3. Устройство ПС п. 2, отличающееся тем, что датчик двуокиси углерода выполнен в виде полого цилинщэа переменного сечения с отверстием на его боковой поверхности и размещенным в нем регулируемым индикаторным стеклянным электродом, фиксируемым накидной регулирующей гайкой, с проволочным эллипсовид-) ным хлорсеребряным электродом сравнения, вмонтированным жестко в электролитную камеру.

32

Фиг.2