SU1157940A1 - Способ определени содержани органических примесей в воде и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

вспомогательный электрод с согласующим усилителем, вход которого под ключей к сравнительному электроду,а выход - к инвертирующему входу регулирующего усилител , и с токовым усилителем, к инвертирующему входу которого подключен рабочий электрод , а к выходу - коммутирующие эле менты, соединенные с блоком функциональных преобразований, содержащим интегратор, вычитающее устройство и компаратор, отличающеес   тем, что устройство снабжено компенсационно-уравновешивающим устройством, включающим компаратор, цифровой аттенюатор, цифроаналоговый преобразователь,с долговременной пам тью, дешифратор состо ни  и устройство динамической индикации.

57940

причем к вькоду токового усилител  через первый коммутирующий элемент подключен вход интегратора, в цепи отрицательной обратной св зи которого включен второй коммутирующий элемент, выход интегратора соединен с компенсационно-уравновешивающим устройством, компаратор которого одним входом соединен с выходом интегратора, а другим входом с первым выходом цифрового аттенюатора , второй выход которого соединен с цифроаналоговым преобразователем , причем к выходу цифроаналогового преобразовател  подключен вход дешифратора состо ни , выход которого соединен с устройством динамической индикации, управл емым программным задающим устройством.

Изобретение относитс  к физикохимическим методам анализа водных растворов и может быть использовано в аналитической химии при контроле производственных процессов и дл  охраны окружающей среды.

Известен способ определени  содержани  органических примесей в воде, основанный на сжижении органических веществ до углекислого газа с послегг дующим определением его количества. Однако этот способ дает сведени  только о суммарном содержании органических примесей (присутствие в пробах неорганического углерода мешает определению), он очень трудоемок, врем  анализа равно нескольким часам , его трудно автоматизировать и он не может быть использован дл  оперативного контрол  загр зненности вод.

Наиболее близким к предлагаемому способу  вл етс  электрохимический способ определени  органического углерода ,

Способ заключаетс  в пропускании через исследуемзто среду с помощью двух электродов, один из которых платиновый , пр моугольных импульсов напр жений при уровне потенциалов -0,1) -1,8 В с вьщержкой при этих (ютеттцн лах 1-2 с. Далее на электрод подают два идентичных последовательных импульса в диапазоне О 0 ,4 В с выдержкой при уровне напр жений 0,4 - 0,5 В перед первым импульсом длительностью 1-5 с, а перед вторым 30-200 с, измер ют количество электричества, протекающего через .электрод, и по относительной разности этих количеств электричества суд т

о содержании общего органического углерода в воде. Дл  осуществлени  этого способа разработан прибор, позвол ющий получать искомые величины с точностью 3%,

Однако данных о содержании общего органического углерода недостаточно дл  полной характеристики качества воды, так как при выборе метода очистки воды необходимо знать пдироду присутствующих примесей.

Известен пол рограф дл  определени  содержани  органического углерода в воде,

Недостатком известного пол рогра-

фа  вл етс  отсутствие возможности проведени  р да преобразований дл  автоматизации измерений пол ризационных кривых, что значительно ухудща- ет быстродействие и точность получаемой информативной величины. Отсутствие в пол рографе программного задающего устройства (ПЗУ) не дает возмож3

ности провести требуемую в зависимос ти от изучаемого объекта катодно- анодную обработку поверхности электрода с целью приведени  ее в стандартизованное состо ние. Точность измерени  информативной величины с помощью осциллографическшб пол рографов составл ет 10%, а врем  измерени  и обработки полученноц информатиной величины составл ет 2-3 ч. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  определени  содержани  общего органического углерода в воде.

Известное устройстве включает , электрохимический датчик, соединенный с регулирующим усилителем, к инвертирующему входу которого подключено ПЗУ, а к выходу - вспомогательный электрод с согласующим усилителем , вход которого подключен к сравнительному электроду, а выход к инвертирующему входу регулирующего усилител , и с токовым усилителем к инвертирующему входу которого подключен рабочий электрод, а к выходу коммутирующие элементы, соединенные с блоком функциональных преобразований , содержащим интегратор, вычитающее устройство и компаратор.

Это устройство формирует программу воздействи  на рабочий электрод. В результате воздействи  первого опорного пилообразного импульса на выходе первого интегратора получают -Величину количества электричества Q,. После прохождени  количества пилообразного импульс а, полностью идентичного первому,на выходе второго интегратора получают величину количества электричества 2 Дйлее сигналы Q, и Q-z поступают на вход вычитающего устройства , с выхода которого разностный сигнал л Q поступает на один вход компаратора, на другой вход которого подаетс  требуема  величина опорного сигнала. В результате на выходе компаратора получают сигнал, прогг порциональный общему количеству органического углерода в воде.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно не учитьшает эффект , возникающий при продолжительной работе платинового электрода.

Известно, что при продолжительной работе поверхность платинового электрода электрохимической  чейки непрерьшно возрастает, происходит так назьшаема  разработка поверх-

7940

ности электрода, В результате величины . QJ и Ог , а следовательно, и их разность Л Q на выходе вычитающего устройства будут возрастать по мере увеличени  поверхности рабочего электрода.

Дл  уменьшени  ошибки измерени  опорный сигнал, подаваемый на второй вход компаратора, необходи0 МО периодически корректировать.

Эту операцию производ т вручную, что уменьшает быстродействие и точность получаемой информативной величины. Недостатком известного устройства

jr также  вл етс  то, что с его помощью нельз  с достаточной точностью производить измерени  по предлагаемому Bbwie способу.

Когда, например, необходимо ввес2Q ти в пам ть прибора информацию по крайней мере о четырех измерительных импульсах и сравнить величину. Q первого измерительного-импульса с трем  величинами Q , Qa и 04

5 последующих измерительных импульсов, необходимо иметь в схеме четыре интегратора с абсолютно идентичными характеристиками . Практически это трудно реализовать из-за разброса параметров интегральных схем, а также

0 из-за невозможности создать дл  них одинаковый температурный режим.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение раздельного определени  содержани  органических примесей и по вьш1ение точности измерений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  содержани  органических примесей в воде путем пропускани  через исследуемую среду

0

С ПОМОЩЬЮ электродов, один из которых платиновый, р да пр моугольных импульсов при уровне потенциала платинового электрода от -0,1 до +1,8 В с вьщержкой при каждом потенциале 1-2 с, затем двух измерительных идентичных импульсов в области потенциалов электрода О - О,А В с вьщержкой при уровне потенциала 0,38 - 0,4 В перед первым импульсом 1-5 с, а перед

0 вторым - 30-200 с и измерени  количества электричества, прошедшего чет рез электрод за врем  каждого импульса , после второго измерительного им-; пульса электрод дополнительно вьщер5 живают в течение I-15 с при одном или нескольких следующих друг за другом уровн х потенциала, выбранных из диапазона от -0,1 до +2,0 В, после каждой вьщержки заданного потенциала подают измерительный импульс в диапазоне 0-0,4 В и по относительной разности количеств электричества, прошедших за врем  первого и каждого следующего за вторым измерительного импульса суд т о содержании органической примеси. С целью экспрессного определени  величины бихроматной окисл емости электрод после второго измерительного импульса выдерживают при уровне потенциала 1,2-1,4 В, С целью экспрессного определени  величины перманганатной окисл емости электрод после второго измерительного импульса выдерживают при , уровне потенциала 0,6-0,7 В. Устройство дл  определени  содержани  органических примесей в воде, содержащее электрохимический датчик соединенный с регулирующим усилителем , к инвертирующему входу которого подключено программное задающее устройство, а к выходу - вспомогательный электрод с согласующим усилителем, вход которого подключен к сравнительному электроду, а выход к инвертирующему входу регулирующего усилител , и с токовым усилителем, к инвертирующему входу которого подключен рабочий электрод, а к выходу коммутирующие элементы, соединенные с блоком функциональных преобразований , содержащим ; интегратор, вычитающее устройство и компаратор, снабжено компенсационно-уравновещивающим устройством, включающим компаратор , цифровой аттенюатор, цифроаналоговый преобразователь (ЦАЛ) с дол говременной пам тью, дешифратор состо ни  и устройство динамической ин дикации, причем к выходу токового усилител  через первый коммутирующий элемент подключен вход интегратора , в цепи отрицательной обратной св зи которого включен второй коммутирующий элемент, выход интегратор соединен с компенсационно-уравновеши вающим устройством, компаратор кото- 50 рого одним входом соединен с выходом интегратора, а другим входом - с первым выходом цифроаналогового аттенюатора , второй вход которого соединен с ЦАП, причем к выходу 1Щ1 подключен 55 вход дешифратора состо ни , выход которого соединен с устройством динамической индикации, управл емым ПЗУ, Сущность предлагаемого способа состоит в том, что адсорбированные частицы окисл ютс  или восстанавливаютс  в определенных област х потенциала и за счет этого удал ютс  с поверхности. По относительной разности количеств электричества, прошедших через электрод за врем  первого и второго импульсов в области 0,4-0,0 В определ ют общее содержание адсорбированных на поверхности электрода органических частиц. Далее электрод выдерживают при потенциале, выбранном из диапазона от -0,1 до 2,0 Б, Вещества, способные окисл тьс  или восстанавливатьс  при выбранном потенциале , удал ютс  с поверхности электрода . Далее на электрод накладьша- ют измерительный импульс в .области потенциалов 0-0,4 В и по относительной разности количеств электричества между этим импульсом и первым импульсом определ ют количество частиц , оставшихс  на поверхности электрода, а по разности между общим количеством и оставшимс  определ ют количество частиц, удалившихс  с поверхности. Накладьша  на электрод несколько потенциалов с последутащими импульсами в области потенциалов 0,4-0,0 В, можно определить содержание органических примесей на поверхности электрода с разной восстанавливаемостью или окисл емое тью (легко-, средне- и труд- ноокисл емые). Поверхностна  концентраци  органических веществ св зана с объемной логарифмической зависимостью . Определение содержани  органических примесей в растворе проводитс  с помощью калибровочных кривых, дл  чего используют растворы с известньЕм содержанием органических веществ. Пример 1. Смесь метанола (легкоокисл ющеес  вещество) и гексанола (среднеокисл ющеес  вещество) заливаетс  в электрохимическую  чейку , содержащую 1н. Платиновый электрод подвергают катодно-анодной активации и затем на него подают два последовательных импульса в области потенциалов 0,4-0,0 В с выдержкой при уровне потенциала 0,4-0,5 Б в течение 1 с перед первым импульсом и 100 с перед вторым. За 100 с на поверхности электрода происходит адсорбци  ме71 танола и гексанола, и по относительной разности количеств электричества , прошедших через электрод .между первым и вторым импульсами, определ ют суммарное количество мета нола и гексанола. Далее на электрод подаетс  потенциал 0,6 В и вьщержива етс  5 с. За это врем  легкоокисл ющийс  метанол уходит с поверхности электрода за счет окислени , после этого на электрод подают импульс в области потенциалов 0,4-0,0 В, и по относительной разности количеств электричества между этим и первым им пульсами определ ют количество гёкса иола, который осталс  на поверхности . По разности между общим содержанием примесей и тем, что осталось на поверхности после выдержки при Cf 0,6.В, определ ют содержание метанола на поверхности электрода. Результаты определени  по примеру 1 даны в табл,1, Таблица Введено в пробу, Определено в мг/л пробе, мг/л Метанол Гексанол Метанол Гексанол Пример 2, Смесь помимо легкоокисл ющегос  вещества (метанола) среднеокисл ющегос  вещества (гексанола ) содержит еще и трудноокисл ю щиес  вещества (например, фенол) , На электрод накладьшаетс  потенциал 0,9 В после осуществлени  описанной в примере 1 программы. При этом потенциале электрод выдерживаетс  5 с,и с его поверхности происходит удаление гексанола за счет его окислени . Вслед за выдержкой при потенциале 0,9 В на электрод подаетс  импульс в области потенциалов 0,4 0 ,0 В и по относительной разности количеств электричества между этим и первым импульсами определ етс  содержание на поверхности трудноокисл ющегос  фенола. Дл  определени  содержани  гексанола необходимо из общего содержани  всех веществ 08 вычесть количество метанола и количество фенола. Результаты определени  по примеру 2 даны в табл,2, Т а б л и ц а 2 Пример ЗоС помощью.предлагаемого способа можно определ ть также содержание неокисл ющихс  примесей в пробе. Если к смеси органических веществ добавить бензол, которьш практически не окисл етс  электрохимически , то на электрод необходимо нав зать вслед за if 0,9 В еще потенциал 1,3 В с вьщержкой при нем |5 с, За это врем  фенол окислитс  и уйдет с поверхности электрода. Далее на электрод подают импульс в области потенциалов 0,4 - 0,0 В и по относительной разности количеств электричества между этим и первым импульсами определ ют содержание неокисл ющегос  бензола. Дл  определени  содержани  фенола необходимо из общего содержани  вычесть количество метанола, гексанола и бензола. Результаты опре делени  по примеру 3 даны в табл,3. Таблица 3 9 . Пример 4. Кроме того, пред чагаемым способом можно также опре .елить содержание восстанавливающихс  примесей в пробе. Дл  этой це п.и в смесь по примеру 2 добавл ют читрометан, который восстанавливаетс  при cf -0,1 В, Перед определ нием содержани  окисл ющихс  вещест на электрод нав зьшаетс  потенциал -0,1 В в течение 5 с. За это врем  нитрометан уходит с поверхности за счет восстановлени , на электрод подаетс  импульс в области потенциалов 0,4 - 0,0 Б, и по относительной разности количеств электричества между этим и первым импульсами определ ют общее содержание окисл ющихс  примесей, а содержание нитрометана определ ют по разности меж ду общим содержанием органических веществ и содержанием окисл ющихс  веществ. Результаты определени  по примеру 4 даны в табч,4. Таблица 4 При анализе различных вод (природных , сточных, бытовых), которые содержат смесь большого числа органических соединений, часто необходи мо определ ть не компонентный соста этих вод, а содержание отдельных групп органических веществ, различающихс  между собой по окисл емое- ти, Дп  этого определ ют пермангана ную окисл емость, котора  характери зует содержание легко- и среднеокис л ющихс  органических соединений, и бихроматную окисл емость, характери зующую общее содержание окисл ющихс  органических примесей. 0О Такое определение может быть также произведено по предлагаемому способу . Дл  этого на .платиновый элек-; трод в растворе фона, содержащем до- банки исследуемой воды, подаетс  пот тенциодинамический импульс. После определени  суммарного содержани  органического углерода, как это бьшо описано вьше, на электрод подаетс  потенциал 0,9 В, при котором происходит удаление с поверхности легко- и среднеокисл ющихс  примесей . Далее на электрод накладьшаетс  импульс в области потенциалов 0,4-Q,О В и по относительной разности количеств электричества между этим импульсом и первым определ етс  содержание оставшихс  на поверхности органических примесей. По разности между общим содержанием органических примесей и оставшихс  на поверхности определ ют содержание легко- и среднеокисл ющихс  примесей. Эта величина хорошо коррелируетс  с величиной перманганатной окисл емости. После удалени  с поверхности электрода легко- и среднеокисл ющихс  примесей на него подаетс  потенциал 1,3 В с выдержкой в течение 5 с. За это врем  с поверхности удал ютс  труд- ноокисл ющиес  вещества. Далее на электрод накладьшаетс  импульс в области потенциалов 0,4-0,0 В, по относительной разности количеств электричества между этим и первым импульсами определ етс  количество примесей , которые не окисл лись при этих услови х. По разности между общим содержанием органических примесей и легко- средне- и неокисл ющихс  примесей определ ют количество трудноокисл ющихс  примесей. Эта величина хорошо коррелируетс  с величиной бихроматной окисл емости пробы . Результаты определени  перманганатной и бихроматной окисл емости органических веществ даны в табл,5. Дл  определени  величин перманганатной и бихроматной окисл емости предварительно стро тс  калибровочные кривые, св зьшающие поверхностную концентрацию органических ществ на платиновом электроде .с перманганатной и бихроматной окисл емостью , дл  растворов, в которых эти величины определены химическими методами ,

1 11

Таблица 5

Перманганатна  окисБихроматна  : л емость окисл емость

Таким образом, предлагаемый спосо . позвол ет заменить оба прин тых химических метода анализа, причем врем  проведени  анализа предлагаемым способом 3 мин, тогда как химические методы требуют 1 ,5-2 ч на один анализ.Кроме того,химические методы невозможно автоматизировать,тогда как созданный на основе предлагаемого способа прибор позвол ет получить необходимые данные о содержании органических веществ за короткое врем  и с достаточной точностью.

Точность предлагаемого способа , Чувствительность мг/л,

Граничные величины потенциалов выбраны ,- исход  из природы используемых электродов (платина) и раствора (1н, . При потенциалах q 2,0 происходит сильное окисление поверхности платинового электрода, и он уже работает как окисно-платиновый электрод, так как адсорбци  кислород приводит к резкому торможению процессов окислени  органических веществ, Кроме того, при 2,0 В на электроде с большой скоростью будет идти процесс выделени  кислорода, который тоже мешает определению.

Использование ,1 В нерационально , так как при этих потенциалах основным будет процесс выделени  водорода, который также мешает определению органических примесей.

794012

При определении содержани  органических примесей в пробе в аналитической практике широко используютс  величины перманганатной и бихромат5 ной окисл емости, которые характеризуют содержание легкоокисл ющихс  и общее содержание окисл ющихс  примесей соответственно. Поэтому и в данной работе потенциалы промежуточных ступеней подбирались таким образом , чтобы показани  прибора коррелировались с величинами перманганатной и бихроматной окисл емостей в пробе. Дл  определени  коррел ции между показани ми прибора и величиной перманганатной окисл емости был вы-. бран потенциал окислени  0,6-0,7 В исход  из того, что Перманганатна  окисл емость характеризует содержа-

0 ние в пробе легкоокисл ющихс  органических веществ Легкоокисл ющиес  органические вещества (метанол, муравьина  кислота, щавелева  кислота, формальдегид и .j электрохимически

5 окисл ютс  и удал ютс  с поверхности электрода при Q 0,6 - 0,9 В,

Друга  окислительна  ступень потенциалов 1,2-1,4 В выбиралась, исход  из того, что на электроде проQ исходило практически полное окисление всех органических частиц, которые могут быть окислены. Показани  прибора, отвечающиесодержанию окисI л ющихс  примесей, хорошо согласу-. ютс  с величинами бихроматной окисл емости пробы, которые характеризуют общее содержание окисл ющихс  органических примесей

Таким образом, выбор потенциалов дл  ступеней окислени  определен возможностью получени  таких показателей , которые  вл ютс  в насто щее врем  общепризнанными при определении содержани  органических примесей в воде.

На чертеже изображена структурна  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит ПЗУ 1, которое определ ет программу воздействи  на исследуемый объект в виде заданной последовательности скачков напр жени  и пилообразных измерительных импульсов дл  предварительной подготовки поверхности рабочего электрода, накоплени  на электроде органических примесей и последующего дифференцированного сн ти  накопленных на электроде органических примесей с . 1

мерением. В состав ПЗУ входит логическое устройство, осуществл ющее, согласно заданной программе, необходимую коммутацию и управление компенсационно-уравновешивающим устройством .

Устройство автоматического регулировани  потенциала рабочего электрода включает в себ  масштабные резисторы 2 и 3 , регулирующий усилитель 4, электрохимическую  чейку 5 с вспомогательным электродом 6, электродом 7 и рабочим электродом 8, согласующий усилитель 9 и токовый усилитель 10 о

Регулирующий усилитель 4 выполн ет функцию электронного регул тора , обеспечивающего регулирование потенциала рабочего электрода и сумматора внешних воздействий

Согласующий усилитель 9 с коэффициентом передачи, равным единице, осуществл ет функцию согласовани  цепи электрода сравнени  электрохимической  чейки с выходной цепью электронного регул тора 4 и позвол ет регистрировать потенциал рабочего электрода стандартными приборами.

Токовый усилитель 10 представл ет собой преобразователь ток - напр жение и обеспечивает измерение тока электрохимической  чейки и согласование с регистратором тока Предлагаемое устройство содержит также коммутирующий элемент 1i, блок функциональных преобразований с интегратором 12, предназначенный дл  получени  выходного сигнала, пропорционального интегралу входного тока, и коммутирующий элемент 13,

Компенсационно-уравновешивающее устройство предназначено дл  регулировани  масштаба преобразовани  сигнала под данную поверхность рабочего электрода  чейки, вычислени  и индикации результатов измерени  и включает в себ  компаратор 14, цифровой аттенюатор 15, ЦАП 16 с долговременной пам тью, дешифратор состо ни  17, устройство цифровой динамической индикации 18,

Сформированна  программа воздействи  на рабочий электрод в виде заданной последовательности скачков напр жени  дл  предварительной обработки поверхности электрода с последующим изменением напр жени  по линейному закону до заданного уровн  (фиг.))

7940

поступает на вход регулиру}ощего усилител  4.

Токовый сигнал с выхода токового усилител  10 поступает через коммуд . тирующий элемент (ключ) 11 на вход интегратора блока 12, В исходном состо нии коммутирующий элемент 1 разомкнут, а коммутирующий элемент 13 (ключ) замкнут, Б момент формировао НИН первого измерительного импульса ключ 13 размыкаетс , а ключ 11 замыкаетс , и на вход интегратора блока 12 поступает токовый сигнал в результате воздействи  первого пилообразного импульса. После окончани  формировани  первого измерительного импульса ключ 1 размыкаетс  В результате на выходе интегратора получают величину количества электри25 чествв} пропорциональную току через рабочий электрод:

и,1

Qr

R

5 где (J, - напр жение на выходе интегратора блока 2| , 1 - ток, проход щий через рабочий электрод;

ичм резистор в цепи отрицатель™ Q ной обратной св зи токового

усилител  5

t - посто нна  времени интегратора о

Исходное состо ние ЦАП 16 перед началом первого измерительного импульса - в положении максимального выходного напр жени , а цифрового аттенюатора 15 - в положении максимального ослаблени  выходного напр жени  ЦАП, По окончании интегрировани  первого пилообразного импульса по сигналу с ПЗУ запускаетс  цифровой аттенюатор, и сигнал на выходе цифрового аттенюатора начинает ступенчато увеличиватьс . В момент равенства величины напр жени  на выходе интегратора с величиной напр жени  на выходе цифрового аттенюатора срабатьтает компаратор 14 и счетчик 1щфро- вого аттенюатора фиксируетс  в данном состо нии до окончани  цикла измерени . Таким образом, осуществл етс  контроль выходным сигналом ЦАП величины площади поверхности рабочего электрода  чейки в данный момент измерени . После срабатьшани  компаратора ЦАП сбрасьтаетс  в нулевое состо ние, ключ 13 замыкаетс  и восстанавливает интегратор в исходное состо ние. По

15

истечении заданного интервала времени , в течение которого происходит накопление органических примесей на рабочем электроде, ПЗУ вьщает сигнал на формирование второго пилообразного импульса, идентичного первому. При этом ключ 11 замыкаетс , а ключ 13 размыкаетс , и токовый сигнал, соответствующий второму измерительному импульсу, прступает на вход интеграто ра блока 12, на выходе которого получают величину количества электричества 0 пропорциональную току через рабочий электрод:

г, . и,-г

Q, ,

H-jw

где Uj- напр жение на выходе интегратора за врем  прохождени  2-го измерительного импульса ij- ток, проход щий через рабочий электрод  чейки в течение 2-го измерительного импульса - посто нна  времени интегратора;

резистор в цепи отрицательной обратной св зи токового усилител .

По окончании 2-го измерительного импульса по сигналу с ПЗУ запускаетс  ЦАП, Возрастающее напр жение с выхода ЦАП через цифровой аттенюатор с масштабным коэффициентом ослаблени  Кд поступает на один вход компаратора , на второй вход которого поступает напр жение с выхода интегратора . В момент равенства этих напр жений компаратор срабатьшает. По сигналу с ПЗУ состо ние счетчика ЦАП в момент срабатьшани  компаратора переписьшаетс  в преобразователь с долговременной пам тью, после чего интегратор и ЦАП возвращаютс  в ис-ходное состо ние (ключ 11 разомкнут, ключ 13 замкнут, ЦАП 16 сброшен на нуль).

По прохождении последующих -измерительных импульсов происходит аналогичный процесс. После прохождени  4-го измерительного импульса ПЗУ запускает цифровую индикацию результатов измерени . При этом состо ние триггеров устройства долговременной пам ти с помощью дешифратора дешифруетс  и фиксируе1с  на цифровом табло .

Причем дешифратор двоидно-дес тичного кода состо ни  триггеров устройства долговременной пам ти обрат-

5794016

ньш, т.е. нулевое состо ние счетчиков дешифруетс  как максимальна  цифра (999 в данном случае при трехдекадном счетчике, а состо ние максимального заполнени , соответствующее максимальному напр жению на выходе цифроаналогового преобразовател , дешифруетс  как нулевое (000 в данном случае) состо ние. При такой дешифрации состо ни  устройства долговременной пам ти на цифровом табло прибора фиксируютс  результаты измере ,ний в виде

,,

15

где А, - состо ние ЦАП при первом измерительном импульсе {дл  трехдекадного счетчика ЦАП в данном случае 99,9);

20 п состо ние счетчика ЦАП при п-м измерительном импульсе (например, 80,О); N - величина заполнени  поверхности рабочего электрода 25  чейки органическими примес ми в процентах (в данном случае N 99,9 - 80,0 19,9%).

Таким образом, устройство дл  pea2Q лизации предлагаемого способа определени  содержани  органических примесей в воде проводит предварительную подготовку поверхности рабочего электрода, автоматическое наложение на рабочий электрод заданных про35 граммой измерительных импульсов, вычисление с индицированием результатов измерений с автоматическим учетом при измерении изменени  поверхности рабочего электрода. 40

Таким образом, изобретение обладает следующими преимуществами.

1.Осуществл етс  раздельное определение органических примесей в

45 воде.

2.Полностью автоматизируетс  цик измерений вне зависимости от изменени  площади поверхности рабочего . электрода.

3. Повышена точность и надежность измерени  за счет того, что токовые сигналы всех измерительных импульсов интегрируютс  одним интегратором с автоматическим вычислением и индикацией результатов измерений.

Точность измерени  информативной величины не превьшгает 0,1%.

Claims (4)

1. ( 57) 1. Способ определения содержания органических примесей в воде путем пропускания через исследуемую ср®ДУ с помощью электродов, один из которых платиновый, ряда прямоугольных импульсов при уровне потенциала платинового электрода от -0,1 до +1,8 В с выдержкой при каждом потенциале 1-
2. 2 с, затем двух измерительных идентичных импульсов в области потенциалов электрода 0 - 0,4 В с выдержкой при уровне потенциала 0,38-0,4 В перед первым импульсом 1-5 с, а перед вторым - 30-200 с, и измерения количества электричества, прошедшего через электрод за время каждого импульса, о т л и ч βίο щ и й с я тем, что, с целью обеспечения раздельного определения со-, держания органических примесей и повышения точности измерений, после второго измерительного импульса электрод дополнительно выдерживают в течение 1-15 с при одном или нескольких следующих друг за другом уровнях потенциала, выбранных из диапазона от -0,1 до +2,0 В, после каждой . выдержки заданного потенциала подают измерительный импульс в диапазоне 0-0,4Ви по относительной разности количеств электричества, прошедших за время первого и каждого следующего за вторым измерительного импульса судят о содержании органической примеси.

   , 2. Способ поп. 1, отлич а ющ и й с я тем, что, с целью эксг прессного определения величины бихрбматной окисляемости, электрод после второго измерительного импульса выдерживают при уровне потенциала 1,2-1,4 В.
3. 3. Способ поп. ^отличающийся тем, что, с целью экспрессного определения величины перманганатной окисляемости, электрод после второго измерительного им— пульса выдерживают при уровне потенциала 0,6-0,7 В.
4. 4. Устройство для определения содержания органических примесей в воде, содержащее электрохимический датчик, соединенный с регулирующим усилителем, к инвертирующему входу которого подключено программное задающее устройство, а к выходу „„SU 1157940 вспомогательный электрод с согла сующим усилителем, вход которого подключен к сравнительному электроду,а выход - к инвертирующему входу регулирующего усилителя, и с токовым усилителем, к инвертирующему входу которого подключен рабочий электрод, а к выходу - коммутирующие элементы, соединенные с блоком функциональных преобразований, содержащим интегратор, вычитающее устройство и компаратор, о тличающеес я тем, что устройство снабжено компенсационно-уравновешивающим устройством, включающим компаратор, цифровой аттенюатор, цифроаналоговый преобразователь.с долговременной памятью, дешифратор состояния и устройство динамической индикации, причем к выходу токового усилителя через первый коммутирующий элемент подключен вход интегратора, в цепи отрицательной обратной связи которого включен второй коммутирующий элемент, выход интегратора соединен с компенсационно-уравновешивающйм устройством, компаратор которого одним входом соединен с выходом интегратора, а другим входом с первым выходом цифрового аттенюатора, второй выход которого соединен с цифроаналоговым преобразователем, причем к выходу цифроаналогового преобразователя подключен вход дешифратора состояния, выход которого соединен с устройством динамической индикации, управляемым программным задающим устройством.