Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.1.1971 62098 KI. 42 1, 3/04 MKP G 01 n, 17/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Feliks Bratasz, Janusz Cieslik Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica (Katedra Teorii Procesów Metalurgicznych), Kraków (Polska) Mostek do pomiaru przewodnictwa elektrycznego roztworów Przedmiotem wynalazku jest mostek do pomiaru przewodnictwa elektrycznego roztworów, znajdujacy zastosowanie w przemysle przy otrzymywaniu me¬ tali metoda elektrolityczna, a takze przy badaniu wlasnosci stopionych soli.Dotychczas do badania przewodnictwa elektrycz¬ nego roztworów wodnych i stopionych soli sa stoso¬ wane mostki Wiena, przy czym eliminacji wplywu szkodliwych pojemnosci doziemnych dokonuje sie za pomoca ukladu Wagnera. Mostki tego typu maja dokladnosc, wystarczajaca jednak przy pomiarach duzych wartosci rezystancji. Natomiast przy pomia¬ rze niewielkich zmian rezystancji, dokladnosc ich jest zbyt mala, zwlaszcza, jezeli równoczesnie wyste¬ puja znaczne zmiany reaktancji oraz zaklócenia, pochodzace od zewnetrznych pól elektromagnetycz¬ nych. Ponadto obsluga mostka pomiarowego wypo¬ sazonego w uklad Wagnera jest skomplikowana.Znany jest równiez mostek Kohlrauscha, sluzacy do pomiaru rezystywnosci elektrolitów. Wada tego mostka jest brak elementów umozliwiajacych rów¬ nowazenie reaktancji oraz mala dokladnosc, gdyz blad pomiarów dokonywanych mostkiem Kohlrau¬ scha wynosi okolo 5%.Celem wynalazku jest zapewnienie duzej doklad¬ nosci pomiarów przewodnictwa elektrycznego sto¬ pionych soli i roztworów wodnych przy malych zmianach ich rezystancji i znacznych zmianach reaktancji pojemnosciowej a ponadto uproszczenie 2 budowy i ulatwienie obslugi znanych urzadzen po¬ miarowych.Cel ten zostal osiagniety przez mostek, zawiera¬ jacy znane oporniki, i kondensatory dekadowe 5 z oscyloskopem w roli wskaznika równowagi i ge¬ neratorem pradu zmiennego jako zródlem pradu zasilajacego mostek polaczone .ze soba w uklad mostka czterogaleznego tak, ze do punktu polaczenia opornika dekadowego i drugiego opornika dekado- 10 wego zbocznikowanego kondensatorem dekadowym oraz do punktu polaczenia wymiennego opornika wzorcowego i mierzonej rezystancji jest przylaczony oscyloskop katodowy, zbocznikowany drugim kon¬ densatorem dekadowym, a generator pradu zmien- 15 nego jest zbocznikowany kondensatorem róznico¬ wym o regulowanej pojemnosci, którego elektroda srodkowa jest uziemiona.Mostek do pomiaru przewodnictwa elektrycznego roztworów wedlug wynalazku umozliwia, dokladny 20 pomiar nawet niewielkich zmian rezystancji przy stosunkowo znacznych zmianach reaktancji pojem¬ nosciowej. Ponadto dokonywanfe eliminacji zakló¬ cen za pomoca kondensatora róznicowego ulatwia dokladne zrównowazenie ukladu, co pozwala na 25 okreslenie rezystancji roztworu z dokladnoscia 0,1— 0,2%, Mostek do pomiaru przewodnictwa elektrycznego roztworów wedlug wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, który 30 przedstawia schemat elektryczny mostka. 6209862898 3 4 Mostek wedlug wynalazku zawiera polaczone ze soba szeregowo w zamkniety obwód elektryczny i stanowiace cztery galezie mostka, nastepujace ele¬ menty: opornik dekadowy 1, wymienny opornik wzorcowy 2, drugi opornik dekadowy 3 zboczniko- wTany przez drugi kondensator dekadowy 4 oraz mierzona rezystancje 5. Oscyloskop katodowy 6, sta¬ nowiacy wskaznik równowagi mostka, jest wla¬ czony miedzy punktem polaczenia oporników deka¬ dowych 1 i 3 a punktem polaczenia wymiennego opornika wzorcowego 2 oraz rezystancji mierzonej 5. Równolegle do oscyloskopu 6 jest wlaczony kon¬ densator dekadowy 7. Mostek jest zasilany przez generator 8 pradu zmiennego o regulowanym napie¬ ciu i czestotliwosci. Zaklócenia pochodzace od zew¬ netrznych pól elektromagnetycznych sa eliminowane za pomoca kondensatora róznicowego 9, którego elektrody zewnetrzne sa polaczone z zaciskami ge¬ neratora 8, a elektroda srodkowa jest uziemiona.W celu uzyskania mozliwie malych reaktancji wszystkie oporniki sa nawiniete bezindukcyjnie. Po¬ nadto dla zmniejszenia wplywów zewnetrznych na wyniki pomiarów, wszystkie elementy mostka sa osloniete za pomoca oslony miedzianej 10, a calosc urzadzenia jest zaopatrzona w ekran aluminiowy 11.Pomiaru przewodnictwa elektrycznego roztworów dokonuje sie przez zrównowazenie mostka wedlug wynalazku, w którym mierzona rezystancje 5 sta- 3411 — LDA — 22.10.70 — 230 egz. nowi roztwór z zanurzonymi w nim elektrodami.Podczas pomiaru mostek jest zasilany pradem zmiennym o czestotliwosci dobranej tak, aby nie zachodzila elektroliza a równoczesnie aby powstala 5 reaktancja nie byla zbyt duza. Celem uzyskania dokladnych wyników pomiaru wartosc opornika wzorcowego 2 ustala sie w zaleznosci od wartosci mierzonej rezystancji. 10 PL PLPriority: Published: 5.1.1971 62098 KI. 42 1, 3/04 MKP G 01 n, 17/00 UKD Inventors of the invention: Feliks Bratasz, Janusz Cieslik Patent owner: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica (Department of Theory of Metallurgical Processes), Krakow (Poland) Bridge for measuring the electrical conductivity of solutions The subject of the invention is a bridge for measuring the electrical conductivity of solutions, which is used in industry in the preparation of metals by the electrolytic method, as well as in the study of the properties of molten salts. Wien bridges are used to test the electrical conductivity of aqueous solutions and molten salts, and the elimination of the influence of harmful earth capacities is carried out by the Wagner system. Bridges of this type have an accuracy, however, sufficient for measurements of high resistance values. However, when measuring small changes in resistance, their accuracy is too small, especially if there are simultaneous significant changes in reactance and disturbances from external electromagnetic fields. In addition, the handling of a measuring bridge equipped with a Wagner system is complicated. The Kohlrausch bridge is also known for measuring the electrolyte resistivity. The disadvantage of this bridge is the lack of elements enabling the equalization of the reactance and the low accuracy, because the error of the Kohlrauss bridge measurements is about 5%. The aim of the invention is to ensure high accuracy in the measurements of the electrical conductivity of molten salts and aqueous solutions with small changes in them. resistance and significant changes in capacitive reactance, as well as simplifying the construction and handling of known measuring devices. This goal has been achieved by a bridge containing known resistors, and decade capacitors with an oscilloscope as an equilibrium indicator and an AC generator as The source of the current supplying the bridge is connected to a four-wire bridge system, so that a cathode oscilloscope, shunted by the second conduit, is connected to the connection point of the decade resistor and the second decade resistor bypassed with a decade capacitor and a decade generator, and the alternating current generator is bypassed by a variable capacitance differential capacitor whose central electrode is grounded. The bridge for measuring the electrical conductivity of the solutions according to the invention makes it possible to accurately measure even small changes in resistance with relatively large changes in capacitive reactance nasal. Moreover, the interference suppression performed by means of a differential capacitor facilitates an accurate equilibrium of the system, which allows to determine the resistance of the solution with an accuracy of 0.1-0.2%. The bridge for measuring the electrical conductivity of solutions according to the invention is shown in the example of the solution in the figure, which 30 shows an electrical diagram of a bridge. 6209862898 3 4 The bridge according to the invention contains the following elements connected in series in a closed circuit and constituting four bridge branches: decade resistor 1, replaceable standard resistor 2, second decade resistor 3 bypass connected by the second decade capacitor 4 and the measured resistance 5. The cathode oscilloscope 6, which is an indicator of the balance of the bridge, is connected between the connection point of the decade resistors 1 and 3 and the connection point of the replaceable standard resistor 2 and the measured resistance 5. Parallel to the oscilloscope 6, the decade capacitor 7 is connected. The bridge is powered by an AC generator 8 of adjustable voltage and frequency. Interference from external electromagnetic fields is eliminated by means of a differential capacitor 9, whose external electrodes are connected to the generator terminals 8 and the central electrode is grounded. In order to obtain the lowest possible reactances, all the resistors are wound inductively. Moreover, in order to reduce external influences on the measurement results, all elements of the bridge are shielded with a copper sheath 10, and the entire device is provided with an aluminum screen 11. Measurement of the electrical conductivity of the solutions is made by equilibrating the bridge according to the invention, in which the measured resistance is 5 - 3411 - LDA - 22.10.70 - 230 copies new solution with electrodes immersed in it. During the measurement, the bridge is supplied with alternating current with a frequency selected so that electrolysis does not occur and at the same time that the reactance is not too high. In order to obtain accurate measurement results, the value of the standard resistor 2 is determined depending on the value of the measured resistance. 10 PL PL