Устройство для измерения электродных потенциалов в нестационарных условиях электролиза Советский патент 1980 года по МПК G01N27/48 

вертдрующий вход которого соединен с выходом пикового вольтметра, а выход - с третьим входом регистратора, и дополнительный пиковый вольтметр, вход которого соединен с выходом первого бло.ка вычитания, управляющий вход - с выходом генератора импульсов тока, а выход - с инвертирующим входом второго блока вычитания.

Указанная щель достигается также тем, что генератор импульсов тока выполнен в виде генератора модулированного сигнала.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства.

Она состоит из генератора импульсов тока 1, электрохимической ячейки 2, электрода сравнения .5, регистратора 4, пикового вольтметра 5, первого блока вычитания 6, дополнительного пвкового вольтметра 7 и второго блока вычитания 8.

Генератор импульсов тока / соединен с рабочими электродами электрохимической ячейки 2 и регистратором 4, .который в свою очередь соединен € выходами пикового вольтметра 5 и второго блока вычитания 8. Электрод сравнения 3 включен на вход пикового вольтметра 5 и инвертирующий вход первого блока вычитания 6, неинвертирующий ВХОД которого -подключен к выходу пи.кового вольтметра 5, а выход - на вход дополнительного пикового вольтметра 7. Управляющий вход вольтметра 7 соеди-нен с выходом генератора /, а выход - с инвертирующим входом второго блока вычитаяия 8, неинвертирующий вход которого соединен с выходом ликового вольтметра 5.

Генератор импульсов тока представляет собой генератор модулированного сигнала, в котором в зависимости от выбранного режим.а работы происходит изменение во времени одного из параметров поляризующего импульсного тока (амплитуды, частоты, скважности) по определенному закону (линейному, логарифмическому или др.) Огибающая разворачиваемого параметра поляризующего .тока служит сигналом развертки двухканального двух коо1рдянатн1ого репистратора - caiMon Hicffl/a.

Электрохимическая ячейка предназначена для проведения электрохимических реандий на ра бочих электродах. Электрод сравнения служит для снятия потенциала электрода.

Регистратор записывает изменение одного параметра (пртенциала) в зависимости от изменения другого (например, амплитуды импульсного така, частоты или скважности). Пиковый вольтметр запоминает максимальное значение сигнала, поступающего на его вход. Блок вычитания определяет разность входных сигаалов.

Принцип устройства заключается в следующем. iC выхода генератора . импульсов тока 1 поляризующий ток поступает яа рабочие электроды электрохимической ячейки 2. В .результате электрохимических реакций, протекающих в ячейке, потенциал электрода смещается относительно равновесного значения. Разность потенциалов между рабочим электродом и электродом сравнения подается на вход пикового вольтметра 5 и инвертирующий вход первого блока вычитания 6. Пиковый вольтметр 5 (регистрирует) запоминает максимальное значение входного сигнала. С выхода вольтметра 5 напряжение подается на регистратор 4 и входы блоков вычита.ния 6 и 8. Выходное напряжение первого блока вычитания 6 равяо разности максимального и текущего значений потенциала электрода. Разностный сигнал с выхода первого блока вычитания 6 поступает на вход вольтметра 7. Таким образом, выходное напряжение дополнительного пикового вольтметра 7 равно максимальной разности максимального и минимального значений электродного потенциала. Сигнал с выхода вольтметра 7 поступает на инвертирующий вход второго блока вычитания 8. Выходное напряжение блака вычитания 8, равное минимальному значению электродного потенциала, поступает также на регистратор 4. Одновременно на решвстратар 4 поступает огибающая с генератора импульсов тока /. Введение двух блоков вычитания, дополнительного пвкового вольтметра и выполнение генератора импульсов тока в виде генератора модулир-оватноло сигнала позволяет Одновременно регистрировать зависимости минимального и максимального

значений потенциалов электрода от параметров поляризующего тока. Использование устройства позволяет применить высокоточные измерители (пиковый вольтметр) для регистрации Как максимального, так и

минимального значений.

Развертка одного из параметров поляризующего тока позволяет автоматически регистрировать потенциал электрода от данного параметра.

Таким образом, предлагаемое устройство производит автоматическое измерение минимального и максимального Значений электродного потенциала; coKpaniaeT время измерения в -16 раз за счет снижения

подготовительно-заключительного времени. так как в прототипе зависимости потенциал - ток (или другой параметр) строятся по точкам, а на измерение в каждой точке затрачивается время. В предлагаемом устройстве развертка идет непрерывно; возможна автоматическая регистрация зависимостей потенциала электрода как от плотности импульсного тока, так и от его частоты и сиважности. Повышаетг

точность измерения максимального и минимального значений электродного потенциала. В устройстве достигнута погрещность измерения + 1%. Однако эта величина не я вляется предельной. Высокая точность

измерения в предлагаемом устройстве до стигнута за счет использования для измерения пиковых вольтметров, точность которых на 1-2 порядка выше, чем точность осциллографа. Формула изобретения Устройство для измерения электродных потенциалов в нестационарных условиях электролиза, содержащее генератор импульсов тока, электрохимическую ячейку, рабочие электроды которой соединены с .выходом генератора импульсов тока, электрод сравнения и пиковый вольтметр, соединенные лоследовательно, .регистратор, один вход которого связан с выходом генератора импульсов тока, а другой с выходом пикового вольтметра, отличающееся тем, что, с целью одновременного автоматического измерения максимального и минимального значений электродного потенциала и повышения точности измерений, в устройство введены первый блок вычитания, 1инвертирующий вход которого соединен с электродом сравнения, неинвертирующий вход - с выходом пикового вольтметра, второй блок вычитания, неинвертирующий вход которого соединен с выходом пикового вольтметра, а выход - с третьим входом регистратора, и дополнительный пиковый вольтметр, вход которого соединен с выходом первого блока вычитания, управляющий вход - с выходом генератора импульсов тока, а выход - с инвертирующим входом второго |блока вычитания, причем генератор И1мпульсов тока выполнен в виде генератора модулированного сигнала. Источники информации, прИнятые во внимание при экспертизе: 1.Подобаев Н. И., Электрохимия, М., «Просвещение, 1977, с. 91-100. 2.Гутников В. С. .Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л., «Энергия, 1975, с. 70-72. 3.Методы измерения в электрохимии. Том 1, М., «Мир, 1977, с. 227.