Измеритель концентрации ионов

Измеритель концентрации ионов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

/ / (iiI 735973

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6 l ) До пол н и тел ьное к а вт. с вид- ву— (22) Заявлено 09,11.77 (21)2541256/18-25 (5) )M. Кл. с присоединением заявки №

C 01 N 21/08

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 25. 05.80.Бюллетень № 19 (53 ) УД К 53 5.240 (088.8) Дата опубликования описания 30.05.80

Б, B. Авдеев, B. С. Решетов, С. H. Зеленин и С. С. Альмухаметов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНЦЕНТРАБИИ ИОНОВ

Изобретение относится к контрольноI измерительной технике и может быть использовано для определения параметров растворов электролитов в технологических процессах, в экологических, биохимических и других системах.

Одно из известных устройств для измерения концентрации ионов по коэффициенту преломления или поглощения света, проходящего через контролируемую среду, содержит световод, помещенный в объем с контролируемым раствором, источник света и фотоприемники на его концах 1).

Недостаток измерителя заключается в том, что у него малая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является измеритель концентрации ионов, содержащий световод с соедини/ тельными частями, покрытыми защитной оптической оболочкой, и измерительной частью, погруженной в контролируемую среду, потенциостат, источник света, фотоприемники и измерительную схему 2).

Недостатком известного измерителя концентрации ионов является невысокая точность измерения концентрации слабо5 поглошающих свет веществ, в особенности ионов, из-за влияния посторонних неанализируемых ионов.

11ель изобретения — повышение точности измерения.

Для достижения этого в известном измерителе концентрации ионов измерительная часть световода покрыта оптически прозрачным проводящим слоем, подключенным в качестве электрода к потенциостату. Кроме того, измеритель содержит генератор переменного напряжения, подключенный ко входу потенциостата.

На чертеже схематически изображен измеритель.

Он содержит изогнутый световод 1, погружаемый своей измерительной частью

2 в контролируемую среду. Соединитель-.

7359 ные части световода, примыкающие к его торцам, покрьггы защитной оптической, оболочкой 3. На одном конце световода

1 установлен источник 4 света и фотоприемник 5, воспринимающий лучи от

5 источника света 4 через диафрагму 6.

Фотоприемник 5 включен в одно из плеч измерительной мостовой схемы 7. В другое плечо измерительной мостовой схемы 7 включен фотоприемник 8, расположенный на другом конце световода

1 и воспринимающий лучи света, про шедшие через световод 1. Измерительная часть 2 световода 1 покрьгга оптически прозрачным проводящйм слоем 9, подкцюченным к потенциостату 10 в качестве электрода. Потенциостат 10 дополнительно содержит два электрода„ электрод 1 1 сравнения и вспомогательный электрод 12, оба погружаемые в контролируемую среду. Генератор переменного напряжения 13 подключен ко входу потенциостата 10. Мостовая схема 7 подключена через селективный усилитель 14 к регистратору 15. В качестве оптически

25 прозрачного проводящего слоя, покрывающего измерительную часть световода, могут быть использованы пленки полупроводников: двуокиси олова, окиси арийка, герзо мания толщиной 2000-5000Л пли металлов: серебра,„,палладия, платины толщиной 50-100 А, Измеритель концентрации ионов работаег следующим образом. Световой поток от источника света 4 падает на торец световода 1 и, пройдя через последний, попадает на фотоприемник 8. Величина светового потока, попадающего на фотоприемник 8, изменяется в зависимости от изменения коэффициента поглощения о света в исследуемой жидкости, в которую помещена измерительная часть 2 световода 1. Коэффициент поглошенйя света в жидкости зависит от концентрации светопоглошакнцих ионов в ней, С

4S помощью потенциостата 10 и вспомога тельного электрода 12 на оптически прозрачном электроде 9 устанавливатся такой потенциал, чтобы анализируемые ионы в жидкости, окружающей измеритель50 ную часть световода, электрохимически преобразовать в соответствующие светопоглощающие компоненты. Потенциал оптически прозрачного электрода 9 контролируется потенциостатом 10 с помощью

55 электрода 11 сравнения. Световой поток от источника света 4 одновременно через диафрагму 6 попадат на фотоприемf

73 4 ник 5. Сигналы с фотоприемников 5 и 8 поступают в измерительную мостовую, схему 7, где они сравниваются, и по сигналу рассогласования судят о величине измеряемой концентрации ионов;

При использовании генератора 13 переменного напряжения, происходит модуляция потенциала оптически прозрачного электрода 9, в свою очередь, вызыварт циклическую генерацию светопоглощающих ионов в области, окружающей измерительную часть 2 световода 1 и, следовательно, циклическое измерение интенсивности прошедшего через световод 1 света. Эта циклически изменяющаяся интенсивность света измеряется фотоприемником 8, сравнивается с сигналом от фотоприемника 5 и через се-, лективный усилитель 14 попадает на регистратор 15. бранное изобретение позволяет повысить точность измерения концентрации ионов в растворах электролитов и расширит класс прецезионных измерителей г концентрации ионов в технологических, медикобиологических и других системах.

Для растворов электролитов, с одер жащих ионы сильно-светопоглощающих компонент, точность измерения концентрации . ионов может быть повышена на два по-,. рядка и более.

Формула изобретения

1. Измеритель концентрации ионов, содер>кащий изогнутый свутовод с соединительными частями, покрытыми за- щитной оптической оболочкой, и измери- тельной частью, погруженной в контролируемую среду, потенциостат, источник света, фотоприемники и измерительную схему, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, измерительная часть световода покрыта оптически прозрачным проводящим слоем, подключенным в качестве электрода к потенциостату.

2. Измеритель по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что он содержит генератор переменного напряжения, подключенный ко входу потенциостата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ЧССР № 124740, кл. 423 3/00, опублик. 1965.

2, Авторское свидетельство СССР № 518703, кл. 6 01 М 21/46, 1976 (прототип).

735973

Составитель А. Чурбаков

Редактор Н. Катаманина Техред,A. Шепанская Корректор Ю. Макаренко

Заказ 241 7/35 Тираж 10 19 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4