Полярограф

Полярограф

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОЛЯРОГРАФ, содержащий блок управления и последовательно соединенные источник поляризующего напряжения , электрохимическую ячейку,измерительный усилитель с эталонным резистором в цепи отрицательной обратной связи, к выходу которого подключены регистратор и компенсатор остаточного тока, отличающийся TeMf что, с целью повышения чувствительности и точности измерений , выход компенсатора через токозадающий резистор и параллельную цеопчку, состоящую из резисторов и контактов, подключен к входу/.измерительного усилителя. (Л со О)

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО|ИМИОФ

РЕСПУБЛИН з(51) G 01 N 27/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 Д

° — А 1Ь i М%Л .j ., З(()д@0 (Ж

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (21 ) 340576 3/18-25. (22) 11.03.82 (46 ) 23.08.83. Бюл. В 31 (72) E.N. Кулагин и Ю.A. Иванов (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (53) 543.253(088.8) (56) 1. Патент QdA В 3838032, кл. 204/105, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР Ф 569935, кл. 8 01 1(27/48, 1975 (прототий). (54) (57) ПОПЯРОГРАФ, содержащий блок управления и последовательно соединенные источник поляриэующего напряжения, электрохимнческую ячейку,из.мерительный усилитель с эталонным резистором в цепи отрицательной обратной связи, к выходу которого подключены регистратор и компенсатор остаточного тока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, выход компенсатора через токозадающий резистор и параллельную цеопчку, состоящую из резисторов и контактов, подключен к входу:измерительного усилителя.

1037167

Изобретение относится к полярографическому анализу и может быть использовано, для определения малых концентраций примесей в веществах высокой чистоты, например, методом инверсионной вольтамперометрии. 5

Известно устройство для измерения электрохимических параметров растворов, в котором компенсатор подключен через резистор к входу измерительного усилителя (11. 10

Однако известное устройство обладает невысокой чувствительностью и точностью измерений, так как необходима ручная подстройка компенсации остаточного тока. 15

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является полярограф, содержащий блок управления и последовательно соединенные источник поляриэующего напряжения, элект- О рохимическую ячейку, измерительный усилитель с эталонным резистором в цепи отрицательной обратной связи, к выходу которого подключены регистратор и компенсатор остаточного тока ) 2).

Однако известное устойство не позволяет получить высокую степень компенсации от нелинейного компенсатора, . а следовательно, и высокую чувствительность и точность измерений.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений..

Поставленная цель достигается тем, что в полярографе, содержащем блок 35 управления и последовательно соединенные источник поляризующего напряжения, электрохимическую ячейку, измерительный усилитель с эталонным резистором в цепи отрицательной обрат-4Q ной связи, к выходу которого подключены регистратор и компенсатор остаточного тока, выход компенсатора через токоэадающий резистор и параллельную цепочку, состоящую из резисто-45 ров и контактов, подключен к входу измерительного усилителя.

На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства.

Полярограф содержит блок 1 управления, источник 2 поляриэующего напряжения, ячейку 3, измерительный усилитель 4 с эталонным резистором 5 в це-. .пи отрицательной обратной связи, реги. стратор 6, токозадающий резистор 7, резистор 8, контакты 9, компенсатор 10, 55

Полярограф работает следующим образом.

На ячейку 3 от источника 2 подается поляризующее напряжение. Напряжение на выходе измерительного уси- Щ лителя 4 можно записать в следующей виде где I (t) — остаточный ток ячейки 3;

В5 - сопротивление эталонного резистора 5:

R7 - сопротивление токоэапаюшего резистора 7:

К - коэффициент передачи компеисато>:>а 10.

Например. при К = 100 и R5 = R7 (t) = --<() --.—, т.е. напряжение

Ip(t) В5

BblW на выходе измерительного усилителя 4 уменьшилось в 101 раэ при включении компенсатора 10 в обратную связь усилителя. Это позволяет увеличить величину сопротивления 5 в нашем .примере в.101 раз без перегрузки усилителя 4.

При переходе в режим "Измерение" в момент времени tp срабатывают контакты 9 и появляется ток сигнала

I (t) ° Считая, что компенсатор 10 идеален, т.е. при переходе в режим

"Измерение" формирует на выходе напряжение, пропорциональное остаточному току I (t), можно записать о

U (t) = R5 PI (t) В7 х

Выем о (RS-К .В5 ) + (С)

R7. R S+ KR5 R8 (2) где R8 — сопротивление резистора 8.

Согласно уравнению (2) остаточный ток скомпенсирован полностью при

В8 = К R5, Исходя из (1) и (2) получаем, что после времени с при В8 = В5 кроме теоретически полной компенсации остаточного тока происходит увеличение чувствительности полярографа в

В5

В7 (4) раз.

Полярограф позволяет повысить чувствительность и точность измерений пб сравнению с известным устройством даже при применении одинаковых компен- ° саторов. За счет того, что компенсатор включен в обратную связь, измерительного усилителя, возможйа работа полярографа в экстремальных условиях при очень больших уровнях остаточного тока без перегрузки измерительного усилителя, что позволяет расширить область полярографирования. Полярограф допускает полную автоматизацию съемки полярограмм. увеличение сопротивления эталонного резистора увеличивает точность измерений путем увеличения отношения ток ячейки/шум на выходе, так как с увеличением сопротивлейия растет сигнал от тока ячейки, а составляющая шума на выходе, обуслов1037167

Составитель В. Немцев

Редактор С. Патрушева Техред М.Тепер Корректор И. Ватрушкина

Заказ 6001/46 Тираж 873 Подцисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская.наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ленная эквивалентным генератором шумового напряжения измерительного усилителя, остается неизменной. Значи» тельно расширяется диапазон.полярографирования, так как при одинаковых, сопротивлениях эталонных резисторов измерительный усилитель предложенного полярографа не перегружается из-за отрицательной обратной связи через компенсатор.