Устройство для измерения электропроводности растворов Советский патент 1980 года по МПК G01N27/02 

1

Изобретение относится к области физико-химического анализа и мопет быть пр«менено при биологических и биохимических исследованиях коллоидов -и суспензий, в медицине, в микробиологии и т.д.

Известно устройство для измерения электрических параметров, использующее мостовую схему, которое позволяет за одно измерение получать значение величины активной и реактивной составляющей комплексного сопротивления 1.

Наиболее близким пО технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измере,ния электропроводности, содержащее мостовую измерите.льную схему, измерительную ячейку, включенную в измерительное плечо моста, и эталонные переменные меры емкости и сопротивления, включенные в эталонное плечо моста, сосуд с исследуе ым раствором, соединенным с ячейкой через насой. Измерение сопротивления жидкости в данном устройстве производят сравнением измеряемого .сопротивления ячейки с величиной эталонных мер емкости и сопротивления после уравновешивания мостовой схемы

путем подбора величины этих эталонных мер 2.

Непостатком этого устройства является влияние паоазитных индуктивных и емкостных проводимостей, которые шу тируют переменную меру сопротивления, причем эти паразитные проводимости .меняются в зависимости от величины эталонного сопротивления.

0 Наличие паразитных проводимостей затрудняет измерение электропроводности жидкостей в широком диапазоне частот, вследствие изменения величины этих проводимостей в зависимос5ти от частоты.

/ Цель изобретения - расширение диапазона измеряемга х величин электропроводностей.

0

Поставленная цель достигается тем, что в мостовой схеме предлагаемого устройства эталонная переменная мера сопротивления выполнена в виде , соединенной через насос со смеси5телем, который соединен с дозаторами.

На чертеже приведено предлагаемое устройство, содержащее мостовую схему с индуктивно-связанными плечами от1ошений 1, эталонную меру емкости 2, измерительную 3 и эталонную 4 ячейки

с электродами 5, холодильники 6, сосуд 7 для заполнения ячейки 3 измеряемой суспензией, смеситель 8, два дозатора 9, двухканальный насос 10 термостат 11 и кондуктометр 12 с дат чиком 13,

Устройство работает следующим образом.

Исследуемую суспензию заливают в сосуд 7, а в смеситель 8 заливают жидкость с электропроводностью, приблизительно равной электропроводности суспензии. Насосом 10 осуществляют заполнение системы протока ячеек 3 и 4, холодильников б, датчика 13. Одновременно насосом 10 перемешивается измеряемая суспензия, находящаяся в сосуде 7 и ячейке 3. При помощи термостата 11 и холодильников 6 осуществляется термостатирование измеряемой суспензии и эталонной жидкости. В дозаторы 9 заливаются жидкости с отличающимися электропроводностями. Причем в одном дозаторе электропроводность жр дкости дольше электропроводности измеряемой суспензии, в другом - меньще. В качестве этих жидкостей обычно используют разбавленную дистиллированной водой надосадочную жидкость, полученную после центрифугирования суспензии и надосадочную жидкость с добавлением какой-либо соли.

Измерение полного сопротивления суспензий проводят уравновещиванием мостовой измерительной схемы по емкостной составляющей с помощью эталонного конденсатора 2, а по активной составляющей - путем изменения электропроводности жидкости в эталонной ячейке 4. Изменение электропроводности эталонной жидкости достигается путем подачи в смеситель 8 разных объемов жидкостей из дозаторов 9. Подачу жидкостей из дозаторов 9 прекращают после полного уравновешивания моста. При этом значение электропроводности суспензии в измерительной ячейке 3 равно значению электропроводности жидкости в эталонной ячейке 4. Абсолютное значение электропроводности в эталонной ячейке можно с высокой точностью определить кондуктометром 12 с датчиком 13

Преимуществами устройства являются

большая точность измерения полного сопротивления суспензии, так как отсутствуют паразитные емкости, меняющие свою величину в зависимости от величины эталонной меры сопротивления;

расширение диапазона измерений по частоте в сторону высших частот, так как уравновешивание моста по активной составляющей производится изменением сопротивления жидкости, которое в широком диапазоне частот не зависит от частоты, а измерение абсолютного значения можно проводить 5 на одной фиксированной частоте, выбрав эту частоту так, чтобы получить наибольшую точность измерений;

расширение диапазона измерений по частоте в сторону низших частот, 0 так как включение одинаковых ячеек в эталонное и измерительное плечи моста уменьшает погрешность измерения за счет взаимной компенсации поляризационных сопротивлений на г электродах измерительной и эталонной ячеек.

Формула изобретения ,

Устройство для измерения электропроводности растворов, содержащее мостовую измерительную схему, в плечи которой включена ячейка и эталонные сопротивления и емкости, сосуд с исследуемым раствором, .соединенный с ячейкой через насос, отличающееся теги, что, с целью расширения диапазона измеряемых величин, в него введены два дозатора, смеситель, а эталонная мера сопротивления 0 выполнена в виде ячейки, соединенной через насос со смесителем, который соединен с дозаторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гриневич Ф.Б. и др. ТрансЛорматорные измерительные мосты. М.,

Энергия, 1970, с. 67.

2.Ж. Приборы и техника эксперимента, № 4, 1961, с. 92-95.