ES2305594T3 - Procedimiento para limpiar superficies de electrodos y dispositivo para la puesta en practica del procedimiento. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para limpiar superficies de electrodos en una instalación para determinar materias contenidas en un electrolito, la cual comprende electrodos dispuestos en una celda de medida destinada a recibir el electrolito, caracterizado por los pasos de procedimiento siguientes: a) durante un primer intervalo de tiempo prefijado se conduce a través de la celda de medida llena de un electrolito, por medio de los electrodos a limpiar, una corriente continua de polaridad prefijada que presenta una intensidad de corriente regulada a una evolución prefijada; b) después de transcurrido el primer intervalo de tiempo se conduce durante un segundo intervalo de tiempo prefijado, por medio de los electrodos a limpiar, una corriente continua de polaridad inversa que presenta una intensidad de corriente regulada a una evolución prefijada.
Description
Procedimiento para limpiar superficies de
electrodos y dispositivo para la puesta en práctica del
procedimiento.
La invención concierne a un procedimiento para
limpiar superficies de electrodos en una instalación para determinar
materias contenidas en un electrolito, la cual comprende electrodos
dispuestos en una celda de medida destinada a recibir el
electrolito, así como a un dispositivo para la puesta en práctica
del procedimiento.
Existen un gran número de procedimientos de
medida para determinar materias contenidas en electrolitos, en los
que el tamaño de la superficie activa de los electrodos determina
también el resultado de medida. Esto tiene la consecuencia de que,
en caso de una variación de la superficie activa de los electrodos,
se influye involuntariamente sobre el resultado de la medición.
Por este motivo, es necesario limpiar
regularmente los electrodos necesarios para la medición.
Existe aquí primeramente la posibilidad de una
limpieza mecánica. Esta puede basarse, por ejemplo, en una abrasión
por medio de arena o corindón, pero se pueden utilizar también otros
medios de limpieza o ultrasonidos. El medio de limpieza se pone en
contacto con la superficie de los electrodos gracias a la acción de
fuerza hidráulica o de medios auxiliares mecánicos. Esto conduce en
la mayoría de los casos a que no se limpie al 100% la superficie de
los electrodos. Según el grado de ensuciamiento, en la mayoría de
los casos es indispensable una limpieza manual.
Resulta otro inconveniente en procedimientos de
medida que trabajan con una despolarización de la superficie de los
electrodos por efecto de la materia contenida que se ha de medir. En
estos procedimientos de medida se polariza la superficie del
electrodo de medida aplicando una tensión regulada. La materia a
medir en el medio de medida, por ejemplo cloro, despolariza el
electrodo de medida y la corriente resultante de esto corresponde a
la materia contenida que se quiere medir. Se ha comprobado que, en
caso de una limpieza mecánica continua, no se puede polarizar
correctamente el electrodo de medida.
Asimismo, es conocido el recurso de aplicar a
piezas metálicas un procedimiento de desengrasado electrolítico en
el que se conecta el metal como ánodo o como cátodo durante la
aplicación de un limpiador alcalino. Debido a la producción de gas
en la superficie metálica se refuerza la acción limpiadora de la
solución alcalina. Este procedimiento no se ha utilizado hasta
ahora para limpiar la superficie de los electrodos en una celda de
medida, puesto que sería de temer que resultara perturbada por ello
la correcta polarización de los electrodos.
La patente CH-672845 revela un
procedimiento para limpiar electrodos, según el cual se aplica una
tensión de polaridad diferente a los electrodos para que en ambos
electrodos se formen alternativamente tanto yodo como hidrógeno.
La invención se basa en el problema de crear un
procedimiento para limpiar superficies de electrodos en una
instalación para la determinación de materias contenidas en un
electrolito, la cual comprende electrodos dispuestos en una celda
de medida destinada a recibir el electrolito, con cuyo procedimiento
se haga posible una limpieza automática de las superficies de los
electrodos que pueda intercalarse discontinuamente a distancias
temporales prefijadas en el procedimiento de medida, debiendo
impedirse deposiciones de materia sobre las superficies de los
electrodos. Asimismo, el procedimiento deberá ser controlable en
función del grado de ensuciamiento de la superficie de los
electrodos.
La solución de este problema se obtiene según la
invención por medio de un procedimiento con los pasos de
procedimiento a) y b) indicados en la parte caracterizadora de la
reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se describen
perfeccionamientos ventajosos del procedimiento según la
invención.
La idea básica de la invención consiste en
aplicar un procedimiento de limpieza electrolítica de tal manera
que, durante un primer intervalo de tiempo prefijado se envíe a
través de los electrodos a limpiar una corriente continua con una
primera polaridad prefijada y una intensidad de corriente regulada
prefijada para que circule por la celda de medida llena de un
electrolito, y únicamente después de transcurrido este primer
intervalo de tiempo se varíe la dirección de la corriente continua
durante un segundo intervalo de tiempo y se envíe nuevamente la
corriente continua con la polaridad opuesta a través de los
electrodos a limpiar para que circule por la celda de medida llena
del electrolito. Estos pasos del procedimiento se pueden realizar
varias veces uno tras otro hasta que se alcance una limpieza
óptima.
En el procedimiento según la invención se
generan alternativamente hidrógeno y oxígeno en las superficies de
los electrodos por efecto del flujo de corriente definido cuya
dirección de corriente se cambia. Debido a la conmutación de la
dirección de la corriente se impiden deposiciones de materias sobre
las superficies de los electrodos.
Dado que como electrolito puede emplearse en la
celda de medida sin mayores dificultades el electrolito cuyas
materias contenidas deberán determinarse por medio de la medición
realizada en la celda de medida, el procedimiento de limpieza se
puede integrar directamente en el procedimiento de medida y,
mediante un control definido del proceso de limpieza, se obtiene
una medición que trabaja siempre de forma óptima. El intervalo de
limpieza puede elegirse libremente en función del grado de
ensuciamiento. Se ha comprobado también que, en caso de un control
óptimo del proceso de limpieza, el tiempo de nueva polarización del
electrodo de medida es muy corto, con lo que la medición
propiamente dicha es interrumpida tan sólo brevemente por el proceso
de limpieza.
Asimismo, ha demostrado ser ventajoso que la
celda de medida sea recorrida por el electrolito durante el
procedimiento de limpieza, puesto que entonces se retiran enseguida
de la celda de medida las sedimentaciones desprendidas de las
superficies de los electrodos. Ha demostrado ser ventajoso que el
primero y el segundo intervalo de tiempo del procedimiento
presenten siempre la misma duración, que puede oscilar
aproximadamente entre 1 y 120 s y que puede ser de manera
especialmente ventajosa igual a 20 s. Por supuesto, es posible
repetir varias veces los pasos a) y b) del procedimiento según la
invención y variar la longitud de los intervalos de tiempo durante
el procedimiento de limpieza por medio de un control especial.
Existe también la posibilidad de variar la
evolución de la corriente durante los intervalos de tiempo primero
y segundo y, por ejemplo, elevar la corriente al comienzo de un
intervalo de tiempo en un tramo de ascenso de forma de rampa y/o
reducirla al final del intervalo de tiempo, especialmente al final
de la medición completa, en un tramo de descenso de forma de rampa.
Entre la elevación y la reducción de la corriente se puede regular
la evolución de la corriente a un valor constante.
Otra ventaja del procedimiento de limpieza según
la invención consiste en que se puede medir continua o
discontinuamente durante el proceso de limpieza la caída de tensión
entre los electrodos a limpiar y se puede vigilar así el grado de
progreso de la limpieza.
Un dispositivo para la puesta en práctica del
procedimiento según la invención está descrito en la reivindicación
13. Perfeccionamientos ventajosos de este dispositivo son objeto de
las reivindicaciones 14 y 15.
El dispositivo para la puesta en práctica del
procedimiento de limpieza puede ser de construcción relativamente
sencilla y estar integrado en el circuito para la realización y la
evaluación del procedimiento de medida para determinar las materias
contenidas en el electrolito.
En lo que sigue se explica con ayuda del dibujo
adjunto un ejemplo de realización para el procedimiento según la
invención y el dispositivo para la puesta en práctica de este
procedimiento.
El dibujo muestra en un diagrama de conexiones
esquemático una instalación para determinar materias contenidas en
un electrolito que comprende una celda de medida 1 para recibir el
electrolito, en la que están dispuestos un electrodo de medida 2 y
un contraelectrodo 3 opuesto al mismo. Delante del electrodo de
medida 2 esta dispuesto un electrodo de referencia 2.1. Los
electrodos 2, 2.1 y 3 están unidos con un dispositivo de medida 4.1
y un dispositivo de evaluación 4.2 que son en sí conocidos y que no
se explican con más detalle en lo que sigue.
Para la puesta en práctica del procedimiento de
limpieza en las superficies de los electrodos sirve un dispositivo
con una fuente de corriente constante 7 a la que pueden conectarse
los electrodos a través de un primer conmutador controlable 5.1 y
5.2, pudiendo cambiarse la polaridad de la corriente continua
alimentada por medio de un segundo conmutador 6.1 y 6.2. Un
dispositivo de control 8 activa los dos conmutadores
5.1-5.2 y 6.1-6.2 con un control de
tiempo prefijado. Asimismo, se activa la fuente de corriente
constante 7 por medio del dispositivo de control 8. Por medio de un
dispositivo de medida 9 se puede medir, además, la caída de tensión
entre los electrodos 2 y 3 y se puede alimentar la señal de salida
de este dispositivo de medida al dispositivo de control 8.
El proceso de medida por medio del dispositivo
anteriormente descrito puede desarrollarse, por ejemplo, de la
manera siguiente.
En la celda de medida 1 se encuentra un
electrolito cuyas materias contenidas deben ser determinadas. Se
puede tratar, por ejemplo, de agua cuyo contenido de cloro debe ser
determinado continuamente. La celda de medida 1 puede estar
constituida y conectada aquí de tal manera que se le alimente
continuamente el electrolito y se evacue éste de ella a fin de que
la celda de medida 1 sea atravesada por el electrolito. El proceso
de medida para determinar las materias contenidas en el electrolito
se interrumpe a distancias temporales prefijadas determinadas desde
el dispositivo de control 8 por conmutación del primer conmutador
5.1-5.2 y los electrodos 2 y 3 se conectan a la
fuente de corriente constante 7. Durante un primer intervalo de
tiempo se conduce a través de la celda de medida por medio de los
electrodos 2 y 3 una corriente continua de polaridad prefijada con
una intensidad de corriente regulada a un valor prefijado. Después
de transcurrido el primer intervalo de tiempo se acciona el segundo
conmutador 6.1-6.2 desde el dispositivo de control 8
y, por tanto, se cambia la polaridad de la corriente continua
alimentada. Después de transcurrido el segundo intervalo de tiempo
se cambia nuevamente desde el dispositivo de control 8 y a través
del segundo conmutador 6.1-6.2 la polaridad de la
corriente continua alimentada y se puede repetir este proceso varias
veces hasta que se detecte el estado de limpieza óptimo, por
ejemplo por medición de la caída de tensión entre los electrodos 2 y
3. La fuente de corriente constante 7 puede ser activada entonces
desde el dispositivo de control 8 de tal manera que se reduzca la
corriente por medio de una función de rampa y se termine entonces el
procedimiento de limpieza a través del primer conmutador
5.1-5.2 y se conecten nuevamente los electrodos 2 y
3 a los dispositivos de medida y evaluación
4.1-4.2.
Claims (15)
1. Procedimiento para limpiar superficies de
electrodos en una instalación para determinar materias contenidas
en un electrolito, la cual comprende electrodos dispuestos en una
celda de medida destinada a recibir el electrolito,
caracterizado por los pasos de procedimiento siguientes:
a) durante un primer intervalo de tiempo
prefijado se conduce a través de la celda de medida llena de un
electrolito, por medio de los electrodos a limpiar, una corriente
continua de polaridad prefijada que presenta una intensidad de
corriente regulada a una evolución prefijada;
b) después de transcurrido el primer intervalo
de tiempo se conduce durante un segundo intervalo de tiempo
prefijado, por medio de los electrodos a limpiar, una corriente
continua de polaridad inversa que presenta una intensidad de
corriente regulada a una evolución prefijada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el primero y el segundo intervalos de
tiempo presentan la misma duración.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el primero y el segundo intervalos de
tiempo presentan cada uno de ellos una duración de 1 a 120 s.
4. Procedimiento según las reivindicaciones 2 y
3, caracterizado porque el primero y el segundo intervalos
de tiempo presentan una duración de 20 s.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se repiten
varias veces los pasos a) y b) del procedimiento.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque se varían las duraciones de los
intervalos de tiempo de los pasos a) y b) del procedimiento durante
el procedimiento de limpieza.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la evolución de
la corriente durante el primero y el segundo intervalos de tiempo
presenta al principio un tramo de ascenso de forma de rampa y/o al
final un tramo de descenso de forma de rampa.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la evolución de
la corriente al final del primer intervalo de tiempo del
procedimiento de limpieza presenta un tramo de descenso de forma de
rampa.
9. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque se regula a un valor constante la
evolución de la corriente entre un tramo de ascenso y un tramo de
descenso.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque durante el
procedimiento de limpieza se alimenta electrolito a la celda de
medida y se le evacua de ésta, con lo que la celda de medida es
recorrida continuamente por electrolito.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque durante el
procedimiento de limpieza se mide continuamente o a distancias
temporales prefijadas la caída de tensión entre los electrodos.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque como
electrolito durante el procedimiento de limpieza sirve el mismo
electrolito cuyas materias contenidas deben ser determinadas.
13. Dispositivo para la puesta en práctica del
procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, que
comprende una instalación con una celda de medida destinada a
recibir un electrolito, en la que están dispuestos dos electrodos
enfrentados uno a otro a una distancia prefijada, los cuales se
pueden conectar a una unidad de medida y evaluación que contiene
una fuente de corriente, caracterizado por una fuente de
corriente constante (7), un primer dispositivo de conmutación
(5.1-5.2) para separar los electrodos (2, 3) de la
unidad de medida y evaluación (4.1-4.2) y para su
conexión a la fuente de corriente constante (7), y un segundo
dispositivo de conmutación (6.1-6.2) para invertir
la polaridad de la corriente continua alimentada a los electrodos
(2, 3) por la fuente de corriente constante (7), así como un
dispositivo de control (8) para activar temporalmente los
dispositivos de conmutación primero y segundo.
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque el dispositivo de control (8) controla
la evolución de la corriente continua alimentada a los electrodos
(2, 3) por la fuente de corriente constante (7) para proporcionar
un tramo de ascenso y/o un tramo de descenso.
15. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado por un dispositivo (9) para medir la caída de
tensión entre los electrodos (2, 3), cuya señal de salida es
alimentada al dispositivo de control (8) para generar una señal de
desconexión que acciona el primer dispositivo de conmutación
(5.1-5.2).
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