SU1142781A1

SU1142781A1 - Solution resistance measuring method

Info

Publication number: SU1142781A1
Application number: SU833611619A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Сафронович Браилов; Вячеслав Михайлович Звягин; Богдан Миронович Курилко; Людмила Николаевна Матийко
Original assignee: Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола; Калушский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Галургии
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1985-02-28

Abstract

1.СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ, заключающийс в том, что измер ют сопротивление между торцовыми электродами трехэлектродного контактного преобразовател , измер ют сопротивление, поочередно замыка средний электрод с каждым из торцовых эле)ктродов, и ПО результатам измерений вычисГ л ют сопротивление раствора, о т ли .чающийс тем, что, с целью повышени точности измерений, замыкание осуществл ют путем переме шени среднего электрода до механического контакта с торцовым электродом . 2. Способ ПОП.1, отличающийс тем, что сопротивление раствора Rp определ ют по формуле Rp 2 -z 1cn, -1 з где измеренное значение . Vn, сопротивлени между торцовыми электродами при контакте среднего электрода с одним цовым электродом; то же, при контакте kn. с другим торцовым электродом; измеренное значение Vn, сопротивлени при рас положении среднего электрода между торцовыми электродами.1. METHOD OF MEASURING THE SOLUTION OF SOLUTIONS, which consists in measuring the resistance between the end electrodes of a three-electrode contact transducer, measuring the resistance, alternately short-circuiting the middle electrode with each end electrode, and measuring the resistance of the solution, In order to improve the accuracy of measurements, the closure is accomplished by moving the middle electrode before mechanical contact with the end electrode. 2. Method POP.1, characterized in that the resistance of the solution Rp is determined by the formula Rp 2 -z 1cn, -1 where is the measured value. Vn, resistance between the end electrodes when the middle electrode contacts one single electrode; the same with kn. with another end electrode; the measured value of Vn, the resistance when the middle electrode is located between the end electrodes.

Description

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может найти шррокое применение дл контрол количественных и качествен ных характеристик растворов электро литов в химической, теплознергетической и других отрасл х промышленности . Известен способ измерени сопротивлени растворов с помощью контак ного преобразовател , заключанидийс в измерении сопротивлений между зле тродами преобразовател ClJ. Известный способ характеризуетс низкой точностью из-за погрешностей контактного преобразовател , обусло ленных электрохимическими и пол ризационными процессаини на электродах исопровождающих процессы измерени сопротивлени растворов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс спо соб измерени сопротивлени растворов , заключак цийс в том, что измер йт сопротивление между торцовыми .электродами трехэлектродного контак ного преобразовател -,измер ют сопротивление , поочередно замыка сред НИИ электрод с каждым из торцовых электродов, и по результатам измеРе .ний вычисл ют сопротивление раствора 21. Основной недостаток данного способа состоит в том, что он не обеспечивает полной компенсации пол ризационных сопротивлений переходов электроды-раствор, вследствии того, что присутствует составл юща погрешность , определ ема неточностью установки среднего электрода симмет рично относительно торцовых электродов . Цель изобретени - повышение точ ности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени сопротивлени растворов, заключающемус в том, что измер ют сопротив ление между торцовыми электродами трехэлектродного контактного, преобразовател , измер ют сопротивление, поочередно замыка средний электрод с каждым из торцовых электродов, и по результатам измерений вычисл ют сопротивление раствора/ замыкание осуществл ют путем перемещени сред него электрода до механического контакта с торцовым электродом. Сопротивление раствора Rp при эт определ ю по формуле : Rp zi n/4nr 2 . (1 где 2. - измеренное значение сопротивлени между торцовыми электродами при контакте среднего электрода с одним торцовым электродом Zj, - то л;е, при контакте с дру гим торцовым электродом; -. измеренное значение сопротивлени при расположении среднего электрода между торцовыми электродами. Сущность способа заключаетс в следующем. Способ измерени осуществл ют измерением сопротивлений между торцовыми- электродами контактного преобразовател . Средний электрод находитс в механическом контакте с каким-либо торцовым электродом. При расположении среднего электрода в контакте с первым торцовым электродом измер емое между торцовыми злектродами контактного преобразовател сопротивление z об-гразуетс суммой сопротивлений раствора RP и переходов: средний электрод-раствор 2„ , и раствор - второй торцовой электрод z. аналитически представл етс в виде S.n, Затем при расположении среднего электрода между торцовыми электродами измер емое между ними сопротивление 2 составл етс суммой сопротивлений раствора Rp к переходов: первый электрод - раствор 2, , , раствор - средний электрод (металлическа пластина) Zpj , металлическа пластина - раствор , и раствор - второй электрод z , что описываетс уравнением ,.Z,., , (3) При расположении среднего электрода в контакте со вторым торцовым электродом измер емое между торцовыми электродами сопротивление 2,, получаетс равным сумме сопротивлений раствора Rp и переходов первый электрод - раствор 2„ , раствор - средний электрод Zr,, Далее, подставл результаты измерений в выражение (1), определ ем действительное значение сопротивлени раствора P V4 4n-v -2г.„ -2„ fi. П- П-, П- ( Как видно из уравнени (5), при определении сопротивлени растворов способом по изобретению обеспечиваетс полна компенсаци . пол ризагцчонных и реактивных сопротивлений, составл ющих комплексные сопротивлени переходов электроды - раствор, и которые обуславливают основные методические погрешности контактного . кондуктометрического метода измерени проводимости растворов.The invention relates to instrumentation engineering and can be widely used to control the quantitative and qualitative characteristics of electrolyte solutions in the chemical, heat and other industries. There is a known method for measuring the resistance of solutions using a contact transducer, concluding in measuring the resistance between the electrodes of the ClJ transducer. The known method is characterized by low accuracy due to the errors of the contact converter caused by electrochemical and polarization processes on the electrodes and the accompanying processes for measuring the resistance of solutions. The closest in technical essence to the invention is a method of measuring the resistance of solutions, the conclusion being that the resistance between the end electrodes of the three-electrode contact converter - is measured, the resistance is measured, alternately the medium of the scientific research institute is measured with each end electrode. According to the results of measurements, the solution resistance is calculated 21. The main disadvantage of this method is that it does not fully compensate for the polarization resistances of the transitions electrodes - solution, due to the fact that there is a component error, which is determined by the inaccuracy of the installation of the middle electrode symmetrically with respect to the end electrodes. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the method of measuring the resistance of solutions, which consists in measuring the resistance between the end electrodes of a three-electrode contact transducer, measuring the resistance, alternatingly closing the middle electrode with each end electrode, and calculating the resistance solution / closure is accomplished by moving the middle electrode before mechanical contact with the end electrode. The resistance of the solution Rp at this floor is determined by the formula: Rp zi n / 4nr 2. (1 where 2. is the measured resistance value between the end electrodes when the middle electrode is in contact with one end electrode Zj, then l; e, when in contact with the other end electrode; - the measured resistance value when the middle electrode is located between the end electrodes. The method of measurement is carried out by measuring the resistances between the end electrodes of the contact converter. The middle electrode is in mechanical contact with some end electrode. The position of the middle electrode in contact with the first end electrode measured between the end electrodes of the contact converter and the resistance z is graded by the sum of the resistances of the solution RP and the transitions: the average electrode solution 2 ", and the solution — the second end electrode z. is analytically represented as Sn, Then, when the middle electrode is located between the end electrodes, the resistance 2 measured between them is the sum of the resistances of the solution Rp to the transitions: the first electrode is solution 2,,, the solution is the average the electrode (metal plate) Zpj, the metal plate is the solution, and the solution is the second electrode z, as described by the equation, .Z,.,, (3) When the middle electrode is in contact with the second end electrode, the resistance 2 measured between the end electrodes, , it turns out to be equal to the sum of the resistances of the Rp solution and the transitions of the first electrode - solution 2 ", the solution is the average electrode Zr ,, Next, we substituted the measurement results in expression (1), we determine the actual value of the resistance of the solution P V4 4n-v -2g. - 2 „fi. П-П-, П- (As can be seen from equation (5), when determining the resistance of solutions by the method according to the invention, full compensation is provided. Polar and reactive resistances constituting the complex resistances of the electrodes-solution transitions and which cause the main method errors of contact. conductometric method for measuring the conductivity of solutions.

На чертеже изображено устройство , дл реализации предлагаемого способа.The drawing shows a device for implementing the proposed method.

Контактный трехэлектродный преобразователь 1 содержит электродную систему из двух неподвижных торцовых электродов 2,3 и подвижного среднего электрода 4, заключенную в кожух из диэлектрического материала 5, в который заливаетс исследуемый раствор б. Измерение сопротивлени производитс омметром 7.The contact three-electrode transducer 1 comprises an electrode system of two fixed end electrodes 2.3 and a movable middle electrode 4 enclosed in a casing of dielectric material 5 into which the test solution is poured. B. The resistance measurement is made with an ohmmeter 7.

В качестве примера осуществлени способа служат данные измерени сопротивлени 0,1Н раствора хлористого кали при ,5G, электропроводность которого эе 0,01155,способом по изобретению с помощью контактного преобразовател с электродами и металлической пластиной из нержавеющей стали при геометрической площади электродов ,4 см, и рассто ни между ними ,8 см. Коэффициент статической функции преобразовани данного контактного преобразовател ,213 см , который определен поверкой контактного преобразовател , получили равнымAs an example of the implementation of the method, use is made of measurement of the resistance of a 0.1 N solution of potassium chloride at 5G, the conductivity of which is 0.015155, by the method according to the invention using a contact transducer with electrodes and a stainless steel metal plate with a geometric area of electrodes 4 cm, and the distance between them, 8 cm. The coefficient of the static conversion function of this contact converter, 213 cm, which is determined by the calibration of the contact converter, was obtained equal to

. RP I 18,4 Ом.. RP I is 18.4 ohms.

Результаты измерени сопротивлени раствора приведены в таблице.The results of measuring the resistance of the solution are given in the table.

Дл сравнени результатов измерени , сопротивлени раствора известным способом проводились измерени сопротивлени 0,1 Н раствора хлористого кали при ,5°С известным с помощью этого же контактного преобразовател при измерени х сопротивлений между электродами 1, 2 и средним электродом 3, установленном на рассто нии 3,0 см от одного электрода и на рассто нии 0,8 см от другого. Поскольку измеренные известным способом значени сопротивлени .To compare the measurement results, the resistance of the solution in a known manner was used to measure the resistance of a 0.1 N potassium chloride solution at 5 ° C, known using the same contact transducer, when measuring the resistance between electrodes 1, 2 and the middle electrode 3 installed at a distance of 3 , 0 cm from one electrode and at a distance of 0.8 cm from the other. Since the resistance values measured by a known method.

0.раствора по разности сопротивлений между электродами определ ют сопротивление столбика раствора длиной, равной разности рассто ний между средним электродом 3 и электродами0. solution by the resistance difference between the electrodes determines the resistance of the solution column with a length equal to the distance difference between the middle electrode 3 and the electrodes.

5 1,2, что составл ет 2,2 см, то эти значени приводились дл сравнени с результатами измерени предлагаемым способом к значени м сопротивлени раствора при рассто нии между э тек0 тродами 3,8 см.5 1.2, which is 2.2 cm, these values were compared for comparison with the measurement results of the proposed method to the values of the resistance of the solution with a distance between the extracts of 3.8 cm.

Результаты измерени сопротивлени раствора известным способом приведены также в таблице, в которой указаны значени сопротивлений, измеренных между первым из электродов контактного преобразовател и средним электродом Z T.J между средним элек-. тродом и вторым электродом z,. ,сопротивлени dz , определенного по разности измеренных сопротивлений 2 . и 2з-2 и сопротивлени раствора рр, приведенного к рассто нию между электродами 3,8 см.The results of measuring the resistance of the solution in a known manner are also shown in the table, in which the values of the resistances are measured between the first of the electrodes of the contact converter and the middle electrode Z T.J between the average electron. the electrode and the second electrode z ,. , resistance dz, determined by the difference of the measured resistances 2. and 2h-2 and the resistance of the pp solution reduced to the distance between the electrodes of 3.8 cm.

Измерени сопротивлений между электродами контактного преобразовател проводились с помощью моста переменного тока на частотах 50, 100 и 200 Гц, результаты которых соответственно приведены в таблиг е под 1 - 3.Measurements of the resistance between the electrodes of the contact converter were carried out using an AC bridge at frequencies of 50, 100 and 200 Hz, the results of which are respectively shown in Table 1 - 3.

Как видно .из таблицы, измерение сопротивлени раствора известным способом осуществлено с абсолютной погрешностью ЛКр 1,90 м, что составл ет 10,3% по отношению к дей-, ствительнрму значению сопротивлени раствора Rp 18,4 Ом, а измерение сопротивлени раствора способом по изобретению осуществлено с абсолютной погрешностьюAs can be seen from the table, the measurement of the resistance of a solution in a known manner was carried out with an absolute error LCR of 1.90 m, which is 10.3% relative to the actual value of the resistance of the solution Rp 18.4 ohms, and the measurement of the resistance of the solution by the invention carried out with absolute error

dRp 0,240 м, что составл ет 1,3% по отношению к действительному значению сопротивлени раствора и что составл ет погрешность используемого прибора дли измерений сопротивлений (т.е. точность измерени сопротивлени раствора повысилась).dRp 0.240 m, which is 1.3% relative to the actual value of the solution resistance and what constitutes the error of the instrument used for measuring the resistances (i.e., the accuracy of the solution resistance measurement has increased).

Технико-экономический эффект внедрени предлагаемого способа по отношению к известному выражаетс в повышении точности измерени сопротивлени растворов при определении их электропроводности, по величине которой суд т о качестве и количестве растворенных в них веществ, чтоThe technical and economic effect of the implementation of the proposed method with respect to the known is expressed in increasing the accuracy of measuring the resistance of solutions when determining their electrical conductivity, the magnitude of which judges the quality and quantity of substances dissolved in them, which

обуславливает повышение производи1142781вcauses an increase in production

тельности процессов и аппаратов про- делени солесодержани в конденсате иэводства энергии и материалов.Нап- пара теплоэнергоблоков с 10 до 1,5% ример, при повышении точности опре- повьпааетс их КПД на 0,18%.the efficiency of the processes and apparatus for the separation of the salt content in the condensate and the production of energy and materials. A pair of heat and power units from 10 to 1.5% is measured, with an increase in accuracy, their efficiency is determined by 0.18%.

Claims

1. METHOD FOR MEASURING RESISTANCE OF SOLUTIONS, namely, that they measure the resistance between the end electrodes of the three-electrode contact transducer, measure the resistance, alternately closing the middle electrode with each of the end electrodes, and · πο the measurement results calculate the resistance of the solution, characterized in that, with In order to increase the accuracy of measurements, the closure is carried out by moving the middle electrode to mechanical contact with the end electrode.

2. Method w and d w I with a solution of mule pop.1, differ, that is determined by soprotivleRp forTehnologicheskie for himiches''Mashinostroe- kn ₁ ^{+ 2} kn3 ^_Z 'kn2 * measured resistance value between the end electrodes in contact with one secondary electrode end electrode; the same when in contact with another end electrode;

the measured value of resistance at the position of the middle electrode between the end ’'electrodes.

n