Полярограф Советский патент 1981 года по МПК G01N27/48 

(54) ПОШЮГРАФ

1

Изобретение относится к электрохимическому приборостроению и преяназначено для применения при paspaвотке и конструировании по 1ярографической аппаратуры.

Известны полярографы, измернтёль ный икл синхронизирован с периоде капания ртутно-капанядего электрода 1.

При работе этих полярографов в момент отрыва капли Фо1 1ируется сигнал капли, запускающий схему задержки, по окончании работы которой запускается генератор развертки. Улктл образом, используется участок функции роста капли, на которс плоцгшь капли меняется относительно мало.

Наиболее близким по технической суцности к предлагаемому является полярограф, содержащий генератор развертки и источник начального смещения, соединенные через сукматор с первым входом потенциостата, выход которого через токосъемный резистор соединен с вспомогательным злектродом ячейки и вторым входом потенциостата, измерительный усилитель подключенный по входу к токосъемному резистору, а по выходу - к

регистратору, устройство синхронизации, состоящее из последовательно соединенных высокочастотного генератора, подключенного через емкость к вспомогательному электроду ячейки фор1 рователя сигнгша отрыва капли, схемы задержки, второй выход которой соединен с запускающим входом генератора развертки, и схямы выключения

10 высокочастотного генератора. При отрыве капли генерация в высокочастотном генераторе срывается и формирователь сигнала отрыва капли вырабатывает импульс, запускающий му задержки. Задний фронт импульса задержки запускает генератор развертки и схему выключения высокочастотного генератора 12).

20

Недостаток работы известного полярографа заключается в том, что в процессе измерения продолжается рост площади ртутного электрода пропорционально t , что приводит к неучиты25ваемой погрешности. При временах развертки, соизмеримых с периодом капания, зта погрешность существенно возрастает,

Цель изобретения - повышение точно30сти измерения. Поставленная цель достигается тем что в полярограф, содержащий генератор развертки и источник начального смещения, соединенные через сумматор с первым входом потенциостата, выход которого через токосъемный резистор соединен с вспомогательным электродом электрохимической ячейки и вторым входом потенциостата, измеритель ный усилитель, подключенный по входу к токосъемному резистору, а по выходу - к регистра,тору, устройство синхронизации, состоящее из последовательно соединенных высокочастотного генератора, подключенного через етякость к вспомогательному электроду ячейки, формирователя сигигша отгиава капли, схемы задержки, один из выходов которой соединен с запускающим входом генератора развертки, и схемы заключения вырокочастотного генератора, дополнительно введены дробноинтегрируннцее устройство, перемножитель . линейный преобразователь, формирователь напряжения, изменякщегося по закону , и электронный ключ, причем вход дробно-интегрирую щего устройства соединен с выходом измерительного усилителя, а выход через последовательно соединенные перемножитель и линейный преобразователь с регистратором, вход формирователя напряжения подключен к выходу формирователя сигнгша отрыва капли, а выход - через электронный ключ ко второму входу перемножителя yпpaвляe влй вход электронного ключа соединен с выходом схемы выключения высокочастотного генератора. Ток датчика с капающим электродом (t)eCt)j, (4) где KQ - коэффициент пропорци ональности; ACCUtt) - изменение концентрации в приэлектродном слое электролита в зависимости от прило женного напряжения; S(t) - площадь капли. Произведя над выражением (1) операцию дробного интегрирования, получим ,D ii3Ct j K uC uCt SCt), (1 где - оператор интегрирования половинного порядка; К - коэффициент пропорционал ности. Умножая полученное выражение (2) на fW-1|5Ct) где а const, получим D 1iat-t cL Cu o (37 в записанном выражении (3) ofcyTCTsyет множитель, зависящий от площади, и с помощью линейных преобразований можно получать требуемую форму полярограмм (классическую, дифференциальную или осциллополярограмму). На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого полярографа. Полярограф содержит генератор 1 развертки, источник 2 начального смещения, сумматор 3, потенциостат 4 с токосъемным резистором 5 и ячейкой 6, измерительный усилитель 7, дробноинтегрирующее устройство 8, перемножитель 9, линейный преобразователь 10, регистрирующее устройство 11, высокочастотный генератор 12, формирователь 13 напряжения, изменяющегося по закону , формирователь 14 сигнала отрыва капли, схему 15 эадерж:« ки, схему 16 выключения высокочастотного генератора, электронный ключ 17 и разделительную емкость 18. Полярограф работает следующим образом. в момент отрыва капли происходит срыв высокочастотного генератора 12. При этом формирователь 14 сигнеша отрыва капли запускает схему 15 задержки и формирователь напряжения, изменяющегося по закону , представлякяций собой линейную электрическую цепь, структура которой определяется по о&ячным методикам синтеза линейных цепей. Фо и 4ирователь 13 работает до конца развертки. СфорФшрованное напряжение поступает через ключ 17, управляеьшй имйульсом со схемы 16 выключения высокочастотного генератора, открытый в течение времени раэвертки, на второй вход перемножителя 9. Одновременно сигнал с выхода измерительного усилителя 7 про- ходит через дробноинтегрирующее устройство 8 и подается на первый вход перемножителя 9. Результирующий сигнал поступает на линейный преобразователь 10. Преобразованный сигнал подается на регистрирующее устройство 11. Предлагаемый полярограф позволяет устранить влияние роста площади капли на результаты измерения, повысить точность и достоверность получаемой информации, а также качество анализа и оперативность. Полярограф рекомендуется использовать в таких отраслях народного хозяйства, где требуется количественный и качественный анализ различных растворов, особенно в условиях использования ячеек с матш периодом капания. Формула изобретения Полярограф, содержащий генератор развертки и источник начального омещения, соединенные через сумматор с первым входом -потенциостата, выход которого через токосъемный резистор соединен с вспомргательньам электродом электрохимической ячейки и вторы входом потенциостата, изме жтельньй усилитель подключенный по входу к токосъемному резистору, а по выходу к регистратору, устройство синхронИ ,зации, состоящее из последовательно соединенных высокочастотного генератора, подключенного через емкость, к вспомогательному электроду ячейки, формирователя сигнала отрлва капли/ схемы задержки, один из выходов которой соединен с запускающим входсж генератора развертки, и схемы выключения высокочастотного генератора, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены дробно-интегриру ющее устройство, перемнсжитель , линейный преобразователь, формировател напряжения, изменяющегося по закону t , и электронный ключ, при этом вход дробно-интегрирующего устройства соединен с выходом измерительного усилителя, а выход - через последовательно соединенные перемножитель rt линейный преобразователь с регистратором, вход формирователя напряжения подключен к выходу формирователя сигнала от1ялва капли, а выход - через электронный ключ ко второму входу перемножителя, причем управляемый вход электронного ключа соединен с вьисодом схемы выключения высокочастотного генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Брук Б,С. Полярографические методы. М., Энергия , 1972, с,50, 2. Гохштейн Л.П, и др. Новая модель осциллографического полярографа. - Заводская лаборатория , т. 25, 1959, 8, с. 1008 (прототип).