Устройство для потенциометрических измерений Советский патент 1981 года по МПК G01N27/56 

I

Изобретение относится к датчикам для измерений активности ионов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для контроля состава жидких сред.

Известен проточный датчик для измерения рН, содержащий измерительный и вспомогательный электроды, закрепленные в штуцерах и приваренные к трубе, образующей проточную камеру. Датчик предназначен для преобразования величины рН в пропорциональное ей электрическое напряжение. Контроль рН осуществляется в производственных растворах и пульпах, находящихся при атмосферном давлении и имекнцкх рН в пределах от -0,5 до + 14 и температуру от О до l }.

Однако оба электрода этого датчика находятся в одной измерительной ячейке, вследствие че1о в перерывах между измерениями происходит засоливание раствора (если ячейка заполнена измеряемыми растворами) истекаиощей

ИЗ вспомогательного электрода солью (например КС1), что вызывает изменение рН раствора и вносит значительную погрешность при дальнейших изме. рениях.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство дпя потенциометрических измерений, содержащее проточную измерительную ячейку с размещенными в ней измерительными и вспоtoмогаталышми электродами. Электрический контакт между электродами осуществлен с помощью электролитичес кого ключа вcrtOMorательного электрода, дросселирующего элемента (расISположенного вокруг чувствительной часг ти измерительного электрода, представляющего собой набор слюдяных колец) и канала, окружающим дросселирукнций элемент. Канал заполнен на20сьш енным раствором соли, например КС1 2.

Однако указанное устройство обла|Цает низкой точностью н воспроизводимостью измерений вследствие засоливания анализируемого раствора или вы сыхания мембраны измерительного электрода. Цель изобретения - повышение надежности и точности измерений. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для потенциометригческих измерений, содержашем проточную измерительную ячейку с размещенными в ней индикаторным и сравнитель ным электродами, измерительная ячейка разделена на две камеры, содержащие последовательно размещенные измерительный и сравнительный злектроды, соединенные между собой переливным каналом, один конец которого находится ha уровне верхней части чувствительного элемента измерительного электрода, а другой - в основании сравнительного электрода, и выполнена с возможностью поворота для слива раствора. Дпина переливного канала при указанном его расположении обеспечивает минимальное электрическое сопротивление измеряемого раствора между электродами. Сливной канал соединен одним концом с основанием сравгштельного элек рода, а другой его конец расположен над зоной верхней части чувствительного элемента, что обеспечивает при измерении одинаковый уровень исследу мого раствора в обеих полостях измерительной ячейки (исследуемый раст вор полностью покрывает чувствительные элементы обоих электродов). Ось сливного канала лежит в-плоскости, проходящей через ось сравнительного электрода, и перпендикулярна плоскос ти, проходящей через оси обоих элект родов, а ячейка в целом выполнена с сторону слив возможностью поворота в ного канала на угол, например 45 , для того, чтобы при повороте ячейки обеспечивалось полное опорожнение полости сравнительного электрода без опорожнения полости измерительного электрода. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на ||мг.2 разрез А-А на фиг. 1. Предлагаемое устройство включает проточную измерительную ячейку 1, разделенную на камеру 2 измерительно го электрода 3 и камеру 4 сравнитель ного электрода 5. Камеры 2 и 4 соеди нены между собой переливным каналом 6, а через каналы 7 и 8 обе полости соединены с атмосферой. Подача исследуемого раствора осуществляется через канал 9, расположенный в нижней части камеры 2 измерительного электрода 3. Сливной канал 10 соединен одним концом с основанием камеры 4 сравнительного электрода 5, а другой его конец расположен непосредственно нзд зоной верхней части чувствительного элеменfa. измерительно.го у1ектрода 3 в плоскости проходящей через ось сравнительного электрода 5 перпендикулярно плоскости осей электродов 3-й 5. Ячейка J выполнена с возможностью фиксированного вращения вокруг оси 0-0 при помощи привода посредством рычага 11, причем фиксация ячейки осуществляется при помощи жарика 12, пружины 13 и регулируемого винта 14, Ячейка 1 шарнирно крепится к кронштейну, на котором имеются канавки дня фиксации ячейки шариком 12 в двух положениях - в вертикальном рабочем и под углом, например 45, в перерывах между измерениями, При рабочем положении ячейки 1 исследуемый раствор поступает через канал 9 в камеру 2 измерительного электрода 3 через переливной канал 6 в камеру 4 сравнительного электрода 5 и сливается через сливной канал 10, Определенное положение переливного канала 6 от камеры 2 измерительного электрода к камере 4 сравнительного электрода 5 и сливного канала 10 обеспечивает расположение зеркала раствора в камере 2 и в камере 4 на одинаковом уровне (вьше верхней части чувствительных элементов обоих электродов), постоянное наличие раствора в перерывах между измерениями в камере 2 измерительного электрода 3 при расположении ячейки 1 в нерабочем положении и полное опорожнение камеры 4 сравтттельного электрода 5, отсутствие возможности засоливания камеры 2 измерительного электрода 3, а также минимальное электрическое сопротивление исследуемого раствора между электродами, Предлагаемое устройство позволяет обеспечить автоматический анализ атмосферных осадков с регистрацией показателей рН и улучшить достоверность и качество информации о химическом составе атмосферных осадков.

.причем анализ может осуществляться непосредственно во время выпадения осадков.

Формула изобретения

Устройство для потенциометрических измерений, содержащее проточную измерительную ячейку с размещенными в ней индикаторным и сравнитель ным электродами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, ячейка разделена на две камеры, содержащие последовательно размещенные измерительный и сравнительный

(Pui.f

685326

электроды, соединенные между собой переливным каналом, один конец которого находится на уровне верхней час ти чувствительного элемента измериJ тельного электрода, а другой - в-осг новании сравнительного электрода, и вьтолнена с возможностью поворота для слива раствора.

0 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Проточшзй датчик рН, модель ДПр-53.15.

2.Авторское свидетельство СССР ,5 1 189209, кл. G 01 N 27/46, 1965.

11/

ю

(риг. 2