SU1117523A1 - Three-electrode pickup - Google Patents

Three-electrode pickup Download PDF

Info

Publication number
SU1117523A1
SU1117523A1 SU823503027A SU3503027A SU1117523A1 SU 1117523 A1 SU1117523 A1 SU 1117523A1 SU 823503027 A SU823503027 A SU 823503027A SU 3503027 A SU3503027 A SU 3503027A SU 1117523 A1 SU1117523 A1 SU 1117523A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
electrode
liquid phase
membrane
rod
Prior art date
Application number
SU823503027A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Васильевич Седых
Александр Львович Липин
Игорь Михайлович Чирков
Павел Маркелович Саргаев
Original Assignee
Ленинградский Ветеринарный Институт
Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ветеринарный Институт, Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ filed Critical Ленинградский Ветеринарный Институт
Priority to SU823503027A priority Critical patent/SU1117523A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1117523A1 publication Critical patent/SU1117523A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

ТРЕХЭЛЕКТРОДНЫЙ ДАТЧИК, содержащий потенциальш 1е электроды, один из которых снабжен заземленным охранным электродом, внутри которого расположен стержень с каналом и выступом на наружной части, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  электрофизических параметров жидкой фазы суспензии и коллоидных растворов и улучшени  эксплуатационных качеств датчика, он содержит мембрану, установленную герметично на входе в рабочую полость датчика, и опорное сито , причем мембрана электрически контактна с опорным ситом, которое одновременно выполн ет функцию дополнительного охранного электрода, а § стержень содержит дополнительный канал , сообщаю1цийс  с рабочей полостью (П датчика.A triple electrode sensor containing potential 1e electrodes, one of which is equipped with a grounded guard electrode, inside which is a rod with a channel and a protrusion on the outer part, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the electrophysical parameters of the liquid phase of the suspension and colloidal solutions and to improve performance sensor, it contains a membrane installed tightly at the entrance to the working cavity of the sensor, and a support sieve, and the membrane is electrically contact with the support sieve, to The device simultaneously performs the function of an additional guard electrode, and the rod contains an additional channel, communicating with the working cavity (P sensor.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к изме рению электрофизических параметров жидкостей, а также жидкой фазы суспензий и коллоидных растворов, а именно диэлектрической проницаемост электропроводности и тангенса угла потерь жидкостей и жидкой фазы суспензий и коллоидных растворов, в св зи с контролем их состава, и может быть использовано в микробиологичес кой фармацевтической и пищевой промышленности в системах автоматическ Io контрол  технологических процесс , Известен трехэлектродный датчик состо щий из двух потенциальных эле тродов и охранных колец ,П. Однако устройство не позвол ет контролировать состав жидкой фазы суспензий и коллоидных растворов в производственных услови х, так как осуществл емые измерени  имеют недостаточную точность. Наиболее близким к изобретению | вл етс  трехэлектродный датчик, содержащий потенциальные электроДЬ , один из которых снабжен зеземленным охранным электродом, внутри которого расположен стержень с каналом и выстуном на наружной части Однако известное устройство не может быть применимо дл  точного из мерени  электрофизических параметров жидкой фазы суспензий и коллоид ных растворов, так как при помещени датчика в контролируемую суспензию или коллоидный раствор в чувствител ную область датчика вместе с жидкой фазой будут проникать дисперсные частицы, что снижает точность измерени  электрофизических параметр жидкой фазы. Кроме того, известное устройство не может быть использовано дл  контрол  состава жидкой фазы в потоке суспензии или коллоид ного раствора, так как датчик  вл  с  погружным и не можен выполн ть, функции проточного датчика, что ог раничивает возможности его эксплуа тации. Цель изобретени  - повышение то ности определени  электрофизически параметров жидкой фазы суспензий и коллоидных растворов и улучшение эксплуатационных качеств датчика. Цель достигаетс  тем, что трехэлектродный датчик, содержащий потенциальные эл :жтроды , один из которых снабжен заземленным охранным ::)лектродом, )знутри которого расположен стержень с каналом и выступом на наружной части, содержит мембрану ,, установленную герметично на входе в рабочую полость датчика, и опорное сито, причем мембрана электрически контактна с опорным ситом, которое одновременно выполн ет функцию дополнительного охранного электрода , а стержень содержит дополнительный канал, сообщающийс  с рабочей полостью датчика. На чертеже схематически показан предлагаемый датчик. Датчик содержит стержень 1 с выступом 2. Внутри стержн  имеетс  канал 3 дл  подвод щих пронсздов и измерител  температурь и канал 4. Bi.iCTyn 2 служит одновременно охранным электродом и опроной базой дл  установки внутреннего потенциального электрода 5, изолированного от , например, через тефлоновЕле кольца 6, Крепление потенциального электрода 5 осуществл етс  с помощью опорной втулки 7, котора  дл  электрода 5 также  вл етс  охранным заземленным электродом, и торцовой гайкой 8. Второй (внешний) потенциальный электрод 9 устанавливаетс  герметично через тефлоновые прокладки 10 между выступом 2 стержн  и переходной опорной втулкой II, Внутренний потенциальный электрод 5 и внещний потенциальный электрод 9 образуют рабочую полость датчика 12. На входе в рабочую полость датчика 12 установлена мембрана ТЗ, котора  герметично закреплена на торцах потенциальных электродов с помощью узла креплени  мембраны, который состоит из прокладок 14,опорной втулки 7,накидного кольца 15, шести винтов 16, опорного сита 17. Опорное сито 17,  вл  сь металлическим, электрически контактирует с опорной втулкой 7 и также  вл етс  охранным заземленным электродом, уменьша  искажени , вносимые краевыми эффектами. Крепление потенциального электрода 9 осуществл етс  с помощью переходной опорной втулки 1 и торцовой гайки 18. Накидна  гайка 19 и штанга 20, содержаща  фланец, уплотненна  прокладкой 21,позвол ют помещать устройство как в емкость, содержащую суспензию или коллоидный раствор, так и в трубопровод, по которому проходит контролируемый поток суспензии или коллоидного раствора. Канал 4 стержн  1 сообщаетс  с ра бочей полостью датчика 2 и насосом Датчик работает в режиме погружени  и в проточном режиме. При помещении датчика в исследуе мую среду в рабочей полости датчика создаетс  разрежение, например, с помощью водоструйного насоса, и жидка  фаза, проход  через поры мем браны, заполн ет рабочую полость датчика. Дисперсные частицы в рабочую полость не проход т, так как диаметр пор мембраны меньше их размеров . Таким образом, рабоча  полос заполнена только жидкой фазой. При установке датчика в трубопровод , по которому проходит исследуема  суспензи  под достаточным да лением, наличие принудительной отка ки с помощью насоса не требуетс . В обоих режимах работы -опорное сито 17 служит дл  предохранени  мембраны 13 от разрыва. В проточном режиме жидка  фаза, проникающа  в рабочую полость датчика , вытекает из нее через кайал 4 в св зи с чем происходит непрерывное обновление порций жидкой фазы, наход щейс  -в чувствительной области датчика. Работа датчика в проточ ном режиме осуществл етс , если сос тав жидкой фазБ измен етс . В этом случае устройство позвол ет контрол ровать соответствующие изменени  электрофизичес1 их параметров. Датчик позвол ет производить опр деление диэлектрической проницаемости , удельной электропроводности и тангенса угла диэлектрических потерь жидкости и жидкой фазы суспензий и коллоидных растворов как в 234 поко щихс  средах, так и в потоке. При этом определение геометрической посто нной датчика производитс  известным методом. Наличие полупроницаемой мембраны 13 полностью исключает проникновение дисперсных частиц в рабочую полость датчика 12. Наличие канала 4 обеспечивает непрерывный обмен контролируемой жидкой фазы в чувствительной области датчика, что позвол ет контролировать текущие изменени  электрофизических параметров жидкой фазы, обусловленные изменением се состава. Диапазон определени  диэлектрической проницаемости от1 до 200 отн.ед, в диапаЮ См/м и зоне проводимостей от 5меньше , удельной электропроводимости при низких частотах - с учетом геометрической посто нной и разрешающей способности измерительного прибора , тангенса угла потерь - от 10 до 10. Предлагаемый датчик работет в комплекте с серийно выпускаемыми приборами , допускающими измерени  по симметричной трехзажимной схеме. При этом возможны дистанционные измерени . Применение предлагаемого датчика в промышленном биосинтезе позвол ет осуществл ть автоматический дистанционный контроль электрофизических параметров культуральной жидкости дрожжевых суспензийJв частности ионной силы культурйльной жидкости, и тем самым контролировать текущий солевой состав культуральных сред без отбора проб. Точный и оперативный контроль солевого состава культуральных сред пoзвoл et оптимизировать технологический процесс промышленного биосинтеза, что приведет к увеличению выхода конечного продукта, снизить себестоимость культуральной жидкости за счет оптимального расходовани  питательных солей.The invention relates to a measurement technique, in particular to the measurement of the electrophysical parameters of liquids, as well as the liquid phase of suspensions and colloidal solutions, namely the dielectric constant of electrical conductivity and loss tangent of liquids and the liquid phase of suspensions and colloidal solutions, in connection with the control of their composition, and can be used in the microbiological pharmaceutical and food industry in systems of automatic control of technological processes, a three-electrode sensor is known consisting of two potential elements Trodena and guard rings, P. However, the device does not allow to control the composition of the liquid phase of suspensions and colloidal solutions under production conditions, since the measurements carried out have insufficient accuracy. Closest to the invention | is a three-electrode sensor containing potential electrodes, one of which is equipped with a ground-earth guard electrode, inside of which there is a rod with a channel and protrusion on the outer part. However, the known device cannot be used to accurately measure the electrophysical parameters of the liquid phase of suspensions and colloidal solutions, as when the sensor is placed in a controlled suspension or colloidal solution, dispersed particles will penetrate into the sensitive area of the sensor along with the liquid phase, which reduces the electrical parameter of the measurements of the liquid phase. In addition, the known device cannot be used to control the composition of the liquid phase in a stream of suspension or colloidal solution, since the sensor is immersed and it cannot be performed as a flow sensor, which limits its operation. The purpose of the invention is to increase the determination of the electrophysically parameters of the liquid phase of suspensions and colloidal solutions and to improve the performance of the sensor. The goal is achieved by the fact that a three-electrode sensor containing potential e-wires, one of which is equipped with a grounded guard: :) electrode,) the inside of which is a rod with a channel and a protrusion on the outside, contains a membrane mounted tightly at the entrance to the working cavity of the sensor and a supporting sieve, the membrane being electrically contacting with the supporting sieve, which simultaneously performs the function of an additional guard electrode, and the rod contains an additional channel that communicates with the working cavity of the sensor. The drawing schematically shows the proposed sensor. The sensor contains a rod 1 with a protrusion 2. Inside the rod there is a channel 3 for the inlet ducts and a temperature meter and a channel 4. Bi.iCTyn 2 simultaneously serves as a guard electrode and a base for installing an internal potential electrode 5 isolated from, for example, teflon rings. 6, The attachment of the potential electrode 5 is carried out by means of a support sleeve 7, which for the electrode 5 is also a grounded protective electrode, and an end nut 8. The second (external) potential electrode 9 is installed through the Teflon gaskets 10 between the protrusion 2 of the rod and the transition support sleeve II, the Internal potential electrode 5 and the external potential electrode 9 form the working cavity of the sensor 12. At the entrance to the working cavity of the sensor 12 a membrane TZ is installed, which is sealed to the ends of the potential electrodes using membrane mounting unit, which consists of gaskets 14, support sleeve 7, cap ring 15, six screws 16, support screen 17. Support screen 17, which is metal, is electrically in contact with the support screw Coy 7 and also is grounded guard electrode, reducing the distortion introduced by edge effects. The potential electrode 9 is fastened with the aid of an adapter sleeve 1 and an end nut 18. A cap nut 19 and a rod 20 containing a flange sealed with a gasket 21 allow the device to be placed both in a container containing a suspension or a colloidal solution, and in a pipeline through which passes a controlled flow of suspension or colloidal solution. Channel 4 of rod 1 communicates with the working cavity of sensor 2 and the pump. The sensor operates in immersion mode and in flow mode. When the sensor is placed in the test medium, a negative pressure is created in the working cavity of the sensor, for example, using a water-jet pump, and the liquid phase, passing through the membrane pores, fills the working cavity of the sensor. Dispersed particles do not penetrate into the working cavity, since the pore diameter of the membrane is smaller than their size. Thus, the working strip is filled only with the liquid phase. When the sensor is installed in a pipeline through which the suspension under study is under sufficient pressure, the presence of forced dumping with a pump is not required. In both modes of operation, the support screen 17 serves to protect the membrane 13 from rupture. In the flow-through mode, the liquid phase penetrating into the working cavity of the sensor flows out of it through kaial 4, in connection with which there is a continuous update of portions of the liquid phase located in the sensitive area of the sensor. The sensor operation in the flow-through mode is carried out if the liquid phase of phase B is changing. In this case, the device allows monitoring the corresponding changes in the electrophysical parameters. The sensor allows the determination of the dielectric constant, conductivity and tangent of the dielectric loss angle of the liquid and the liquid phase of suspensions and colloidal solutions in both 234 quiescent media and the flow. Here, the determination of the geometric constant of the sensor is made by a known method. The presence of a semipermeable membrane 13 completely eliminates the penetration of dispersed particles into the working cavity of sensor 12. The presence of channel 4 ensures continuous exchange of the controlled liquid phase in the sensitive area of the sensor, which allows monitoring the current changes in the electrophysical parameters of the liquid phase due to changes in the composition. The range of definition of dielectric constant is from 1 to 200 relative units, in the range of Cm / m and conductivity zone from 5 less, specific conductivity at low frequencies - taking into account geometric constant and resolution of the measuring device, loss tangent angle - from 10 to 10. Proposed sensor works complete with commercially available instruments that can be measured using a symmetric three-clamping scheme. In this case, remote measurements are possible. The application of the proposed sensor in industrial biosynthesis allows automatic remote control of the electrophysical parameters of the culture fluid of yeast suspensions, in particular the ionic strength of the culture fluid, and thereby control the current salt composition of the culture media without sampling. Accurate and operational control of the salt composition of culture media allowed by the et to optimize the process of industrial biosynthesis, which will lead to an increase in the yield of the final product, to reduce the cost of the culture fluid due to optimal consumption of nutrient salts.

Claims (1)

ТРЕХЭЛЕКТРОДНЫЙ ДАТЧИК, содержащий потенциальные электроды, · один из которых снабжен заземленным охранным электродом, внутри которого расположен стержень с каналом и выступом на наружной части, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения электрофизических параметров жидкой фазы суспензии и коллоидных растворов и улучшения эксплуатационных качеств датчика, он содержит мембрану, установленную герметично на входе в рабочую полость датчика, и опорное сито, причем мембрана электрически контактна с опорным ситом, которое одновременно выполняет функцию дополнительного охранного электрода, а стержень содержит дополнительный ка- <Э нал, сообщающийся' с рабочей полостью датчика.A THREE-ELECTRODE SENSOR containing potential electrodes, · one of which is equipped with a grounded guard electrode, inside of which there is a rod with a channel and a protrusion on the outside, characterized in that, in order to increase the accuracy of determining the electrophysical parameters of the liquid phase of the suspension and colloidal solutions and improve performance the sensor, it contains a membrane mounted hermetically at the entrance to the working cavity of the sensor, and a support sieve, the membrane being electrically in contact with the reference sieve, which simultaneously performs the function of an additional guard electrode, and the rod comprises a further Ka <E cash communicating 'with the working chamber of the sensor. < Π17523 ><Π17523> 1 1 175231 1 17523
SU823503027A 1982-10-28 1982-10-28 Three-electrode pickup SU1117523A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823503027A SU1117523A1 (en) 1982-10-28 1982-10-28 Three-electrode pickup

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823503027A SU1117523A1 (en) 1982-10-28 1982-10-28 Three-electrode pickup

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1117523A1 true SU1117523A1 (en) 1984-10-07

Family

ID=21032927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823503027A SU1117523A1 (en) 1982-10-28 1982-10-28 Three-electrode pickup

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1117523A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181807U1 (en) * 2017-05-11 2018-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Спецлак" (ООО "Спецлак") THREE-ELECTRODE SENSOR OF CONTINUOUS CONTROL OF ELECTROPHYSICAL PARAMETERS OF REACTION MIXTURE DURING SYNTHESIS OF ALKIDE VARNISHES AND RESIN

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
. Эме Ф. Диэлектричесие измерени . М., Хими , 1967, с.68-69. 2. Авторское свидетельство СССР № 578603, кл. G 01 N 27/02, 1975 (прототип), *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181807U1 (en) * 2017-05-11 2018-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Спецлак" (ООО "Спецлак") THREE-ELECTRODE SENSOR OF CONTINUOUS CONTROL OF ELECTROPHYSICAL PARAMETERS OF REACTION MIXTURE DURING SYNTHESIS OF ALKIDE VARNISHES AND RESIN

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4751466A (en) Instrument for on-line measurement of the absolute electrical conductivity of a liquid
CA1096654A (en) Automatic electrophoresis apparatus
US3151052A (en) Electrochemical flow cell
EP0043229B1 (en) Method of and apparatus for measuring concentration of gas in a liquid
US4351709A (en) Method of obtaining the mean electrophoretic mobility of particles
US20110308645A1 (en) Flow cell assembly for fluid sensors
US5296123A (en) In-tank electrochemical sensor
US3365376A (en) Apparatus and method for the continuous measurement of the ion concentration in a liquid
US3853732A (en) Electrode structure for potentiometric sample analysis
SU1117523A1 (en) Three-electrode pickup
US2401287A (en) Continuous electrolytic gas testing
US20010054308A1 (en) Methods and apparatus for measuring suspended-substance concentrations
US3930402A (en) Viscosimeter
US5485099A (en) Sensing method and device
EP0598381B1 (en) In-tank conductivity sensor
US3732159A (en) Flow-through chamber for analysis of continuously flowing sample solution
US20010008210A1 (en) Method an apparatus for measuring the ph of pure water
GB2248301A (en) Apparatus and method for the detection of changes in the composition of a material
RU2708682C1 (en) Contact sensor of specific electric conductivity of liquid
Elicker et al. Fundamental considerations in use of the streaming current detector for chemical dose control
KR20020085370A (en) Equipment and method of bulk streaming potential measurement for the electrokinetic characterization of hollow-fiber membranes
SU868532A1 (en) Device for potentiometric measurements
EP0070054B1 (en) Method and apparatus of assessing the dynamic surface potential of a solution
Saur et al. Flow-through voltammetry (FTV) with the hanging mercury drop electrode (HMDE)
CN219369642U (en) PH probe and water quality monitoring equipment