Датчик электрохимического концен-TPATOMEPA Советский патент 1981 года по МПК G01N27/30 

1

Изобретение относится к -приборам для измерения концентраций жидких сред электрохимическим методом и . может найти применение в химической пищевой и других отраслях промыиленности, в особенности для измерения концентраций .ионов в растворах электролитов, содержащих осадкообразующие

вещества.

. j

Известен датчик электрохимического концентратомера, содержащий индикаторный электрод и выносной электрод сравнения, закрепленные в корпусе, выполненном в виде фланца, в котором помещено и устройство для очистки контактирующей части индикаторного электрода, включающее резиновую мембрану. Датчик позволяет вести измерения величины рН в пленког и осадкообразукадих промышленных растворах pj.

Недостатком известного устройства является низкая надежность узла механической очистки индикаторного электрода,.так как при оседании при месей на резиновой мембране качество очистки индикаторного электрода резко ухудшается. В результате снижается надёжность измерений в. целом.

Наиболее техническим решением к предлагаемому является датчик электрохимического концентратомера,

содержащий обновляемые индикаторный и неполяризуемый электроды, закрепг ленные в устройстве для поступательного перемещения их в процессе измерения с целью обновления поверхности, « контактирующей с измеряемой средой. Электроды помещены посредством втулок с уплотнениями в проточный корпус, выполненный из электроизоляционного материала. Корпус вместе с находящимся за его пределами устройством

5 для обновления контактирующей части электродов размещен на плате из электроизоляционного материала. Анализируемая среда, предварительно очищенная от механических взвесей,

0 поступает из промьаилеиного аппарата в Гпроточный корпус с электродами для измерения концентрации ионов 2.

Недостатки такого датчика состоят в снижении надежности измерений в

5 средах, интенсивно выделяющих осадки на элементах.датчики, в том числе на внутренних стенках проточного петлеобразного корпуса. Кроме того, необходимость предварительной очистки

0 анализируемой жидкости от механических взвесей, например волокнистых матери.алов, в специальных фильтрах, гидрдциклонах или отстойниках, на поверхности котоЕялх также выделяются осадки, обуславливают запаздывание измерений.

Цель изобретения - повышение надежности датчика за счет предотвращения отложения.осадков на внутрен иx стенках корпуса и подводящих трубопроводов, повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей применения.

Указанная цель достигается тем, что в датчик, содержащий обновляемый индикаторный электрод, помещенный в корпус из электроизоляционного матёк риала, вспомогательный электрод и устройство для закрепления и перемещения индикаторного электрода, введен дополнительный вспомогательный электрод, а корпус выполнен в виде двух непроточных герметизированных стаканов, установленных соосно индикаторному электроду на расстоянии один от другого и соединенных стяж|кой, через рйа ст.акана пропущег. обновляемый индикаторный электрод, при этом в одном стакане помещено устройство для закрепления и перемещения обновляемого индикаторного электрода, а в другом - приспособление для отламывания отработанной его части, причем в качестве дополнительного вспомогательного электрода использована электропроводящая поверхность технологического аппарата, а приспособление для отлаьшвания отработанной части обновляемого электрода выполнено в виде скошенного выступа на внутренней поверхности стакана.

На чертеже схематически.представлен предлагаемый датчик электрохимического концентратомера.

Датчик содержит корпус, выполненный в виде двух непроточных герметизированных стаканов 1 и 2, установленных соосно, и соединенных стяжкой 3, обновляемый индикаторный электрод 4, расположенный по оси стаканов, и электрод 5 с электролитическим ключом б., заполненным раствором КСЕ. Электроды 4 и 5 подключены к потенциометру 7. Оба стакана выполнены из электроизоляционного материала и герметизированы с помощью втулок 8 с уплотнениями 9, через которые пропущен обновляемый индикаторный электрод 4. В стакане 1 помещено устройство 10 для закрепления и перемещения обновляемрго индикаторного электрода, приводимое в движение с помсзЩью синхронного двигателя 11. В стакане 2 на внутренней поверхности имеется скошенный выступ 12 для отламывания отработанной части обновляемого индикаторного электрода.. Обе части корпуса зафиксированы стяжкой 3 на некотором расстоянии друг от друга,определяемом длиной активной контактирующей с раствором части индикаторного электрода, распрложенной между торцами уплотнений 9, зависящей от конкретных условий физико-химических измерений.

Датчик устанавливают непосредственно в технологическом аппарате 13, погружая корпус в исследуемый раствор электролита. В качестве дополнительного вспомогательного электрода используют электропроводящую поверхность аппарата, один из элементов которого подключают к источнику 14 стабилизированного напряжения, к коTopoi через конденсатор 15 подключен индикаторный электрод 4.

Измерения с помощью датчика осуществляют следующим образом.

Датчик погружают в раствор электролита, находящийся в технологическом аппарате 13,на такую глубину,которая при всех изменениях уровня-электролита в аппарате обеспечивает погружение электрода 4 в электролит. Далее включают синхронный двигатель 11, с помощью которого приводится в движение индикаторный электрод 4, и источник 14 стабилизированного напряжения После того, как электрод 4 продвинется не менее, чем на 1/2 длины затвора между торцами уплотнений 9, производят снятие показаний концентратомера с помощью потенциометра 7.

Через 5-10 сут после того, как электрод полностью израсходуется, датчик извлекают из технологического аппарата, устанавливают устройство 10 для перемещения электрода в исходное положение, освобождают стакан 2 . от обломков электрода, вставляют новый электрод, вворачивают стакан 2 и погружают датчик в электролит для последующих измерений.

Выполнение корпуса из двух частей в виде непроточных герметизированных стаканов, через которые соосно пропу.щен обновляемый электрод, позволяет осуществлять его контакт с исследуемым раствором электролита только на участке, являющимся рабочим в данный момент времени. При этом исследуемый электролит находится за пределами обеих частей корпуса в свободном объеме аппарата где он, в Отличие от датчика проточного типа, не подвержен засорению механическими примесями, за счет чего повышается надежность работы датчика.

. Очистка датчика от выделившихся осадков облегчена)-, так как необходимо очищать наружные поверхности, что особенно важно при наличии, осадков, .труднорастворимых даже с прмощью специальных реактивов (например гипса CeESO ) . При этом исключаются устройства для предварительной очистки, что способствует уменьшению запаздывания измерений.