SU1245983A1 - Способ пол рографического анализа и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Способ пол рографического а на- лиза относитс  к электролитическим методам анализа, а устройство дл  его осуществлени  может быть исполь- зовано в электрохимическом приборостроении . Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности анализа за счет уменьшени  емкостной составл ющей сигнала во всем диапазоне пол ризующих потенциалов.Способ пол рографического анализа заключаетс  в пол ризации рабочего электрода электролитической  чейки посто нным или медленно мен ющимс  и переменным синусоидальным напр жени ми ,фазоселективном вьщелении в качестве выходного сигнала: измерени  информативной составл ющей синусоидального тока  чейки путем установки опорного сигнала, соответствующей полному устранению емкостной составл ющей этого тока при начальном пол ризующем Напр жении. Дополнительно и одновременно.с основным сигналом при помощи другого пол рографического устройства выдел ют при начальном пол ризующем напр жении первый сигнал, пропорциональный дифференциальной емкости двойного сло , значение которого запоминают.Затем выдел ют второй аналогичный сигнал при потенциалах, отличных от начального , и вычитают из него значение первого сигнала„ Полученную разндсть сигналов умножают на значени  второго сигнала, а произведение масштабируют к уровню сигнала основного канала измерени , добива сь одинакового наклона пол рограмм в районе начального пол ризующего напр жени . Приведенный таким образом, сигнал вычитают из вьосодного и по полученной разности сигналов провод т анализ. Устройство, реализующее указанный способ, содержит источник посто нного или медленно мен ющегос  пол ризующего напр жени  и источник переменного синусоидального пол ризующего напр жени с фазовращателем,соединенные с электролитической  чейкой через сумматор и усилитель мощности, усилитель переменного тока,синхронный детектор,. опорный вход которого соединен с источником переменного пол ризующего напр жени  и регистратор. В устройство введены последовательно включенные запоминающее устройство, первое вычитающее устройство, умножитель , масштабируемый усилитель посто нного тока, второе вычитающее устройство, а также устройство задержс Ь5 . СП ) 00 &0

Description

ки фазы, равной П/2, и дополнитель- ньй синхронный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом усилител  переменного тока, а выход - с входом запоминающего устройства и с вторыми входами первого вычитающего устройства и умножител ,при1

Изобретение относитс  к электроаналитическим методам анализа и может быть использовано в электрохимическом приборостроении.

Цель изобретени  - повьшение чувс витальности и точности анализа за счет уменьшени  емкостной составл ющей сигнала во всём диапазоне пол ризующих потенциалов.

На фиг. 1 изображены графики пол  рограмм, иллюстрирующие способ; на фиг. 2. - блок-схема пол рографического устройства.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Рабочий электрод электролитической  чейки пол ризуют посто нным (медленно мен ющимс ) и переменным синусоидальным напр жени ми и регистрируют при помощи фазового детектора активную составл ющую полного тока  чейки Компенсади  емкостной составл ющей осуществл етс  при напр жении пол ри задии Е Ед, что св зано с наличием омического сопротивлени  электролита г г, и нелинейной зависимостью удельной дифференциальной емкости двойно- го сло  С, рабочего электрода от ; пол ризующего напр жени  Е.Таким образом , выходное напр жение фазового детектора - у.. (Е) при смещении с потенциала полной компенсации всегда .содержит помимо информативной соста вл ющей U (Е) нескомпенсированную часть емкостной составл ющей .сигнала U, (Е) . Компенсади  достигаетс  только в одной точке и„,,. (Е)

- ЬЫХ о

о (фиг. 1, крива  а ) путем под- , бора фазы опорного канала фазового детектора..

Одновременно с регистрацией пол - рограммы активной составл ющей при помощи второго фазового детектора

чем выход иctoчникa переменного напр жени  соединен с входом устройства задер;кки фазы, равной П/2, а выход синхронного детектора - с другим входом второго вычитающего устройства , выход которого соединен -с регистрирующим прибором. 2с,п. ф-лы, 2 ил.

измер ют емкостную составл ющую полного тока . чейки.Фаза опорного сигнала при этом на ЛГ/2 сдвинута относительно фазы опорного сигнала первого фазового детектора. В этом случае выходной сигнал второго фазового детектора соответствует составл ющей дифференциальной емкости двойного сло . Измеренное значение запоминают.

Затем измерение емкостной составл ющей производ т повторно при другом напр жении пол ризации Е Е, наход т разность значений емкостных составл ющих тока, умножают ее на результат второго измерени  и произво- д т масштабирование полученной пол - рограммы. Линейным преобразованием добиваютс  равенства наклона пол ро- гамм (активной и емкостной составл ющих ) при начальном пол ризулощем

напр жении Е Е (фиг. 1, крива  S ) Далее стро т график разностной пол - porpaisiMbi (фиг. 1, крива  & ), по которому и осуществл ют анализ.

,-. .

Пол рографическое устройство содержит источник 1 посто нного (или медленно мен ющегос ) пол ризующего напр жени , генератор 2, синусоидального напр жени , фазовращатель 3, сумматор 4, усилитель 5 мощности, трехэлектродную электролитическую  чейку 6j усилитель 7, фазовьй детектор 8, регистратор 9, второй фазовый д€1тектор 10, устройство 11 фазо- вого сдвига, заполн ющее устройство 12, вычитающее устройство 13, умножитель 14, масштабирующий усилитель 15 и второе вычитающее устройство 16,

К первому входу сумматора подключен источник 1, к второму через фазовращатель 3 - генератор 2 синусоидального напр жени , третий вход

соединен с одним из электродов  чей- i ки 6. Выход сумматора 4 через усилитель 5 мощности подключен к второму электроду  чейки 6. Третий электрод  чейки через усилитель 7 подклю чей к сигнальному входу первого фазового детектора 8 и к сигнальному входу второго фазового детектора 10. Опорные входы фазовых детекторов подключены к выходу генератора 2; первого детектора 8 - непосредственно , второго детектора 10 - через устройство 11 фазового сдвига на jr/2. Выход второго фазового детектора 10 соединен с входом запомина- ищего устройства 12, первого вычитающего устройства 13 и схемой умножител  14, причем выход запоминающего устройства 13 подключен к второму входу вычитающего устройст- ва 13,выход которого соединен с вторым входом схемы умножени  14. Выход последней через масштабирующий усилитель 15 подключен к второму вьиитающему устройству 1б,вто- рой вход которого соединен с выходом первого фазового детектора 8. Выход вычитающего устройства 16 соединен с регистратором 9.

Настройкой фазовращател  3 при потенциале, соответствующим отсутствию депол ризатора Е Е (фиг. 1а) добываютс  на выходе фазового детектора 8 нулевого уровн  сигнала.При этом на выходе второго фазового детектора 10 за счет сдвига фазы опорного напр жени , полученного устройством 11 задержки фазы, равной ТГ/2, напр жение будет строго пропорционально величине дифференциаль- ной емкости двойного сло , котора  и фиксируетс  запоминающим устройством 12. В этом случае на выходе -как первого, так и второго вычитающих устройств 13 и 16 соответственно сиг налы равны нулю.

При смещении напр жени  полной компенсации Е Е, которое возможно и при пол ризации от источника посто нного напр жени  как вследствие его нестабильности,так и из-за изменни  условий пол ризации,вызванных причинами природного характера (изменение температуры, состава контролируемого электролита и т.д.) и ее- тественно при пол ризации от источника медленно мен ющегос  напр жени  на выходе первого вьиитающего устройства 13 возникает сигнал, равный разности между.текущим и зафиксированным .

Этот сигнал умножаетс  в умно Сите ле 14 на текущее значение, масштабиретс  усилителем 15 путем соблюдени  условий одинакового наклона пол ро- грамм. Сформированньй таким образом, компенсирующий сигнал вычитаетс  из пол рограммы, снимаемой фазовым детектором 8, и поступает на регис- тор 9.

Claims (2)

1. Способ пол рографического анализа , .заключаюпщйс  в том, что осуществл ют пол ризацию рабочего электрода электролитической  чейки медленно мен ющимс  и синусоидальным напр жени ми и регистрируют при по- мЬЩи первого фазового детектора I пол рограмму активной составл ющей полного тока  чейки с представлением ее в графическом виде, причем фазу опорного сигнала уста навливают при начальном полЯ:ризующем напр жении, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности анализа, одновременно с регистрацией пол рограмм активной составл ющей измер ют при помощи второго фазового детектора емкостную составл ющую полного тока  чейки,про пор1щональную емкости двойного сло , запоминают измеренное значение,затем повторно производ т измерение емкостной составл ющей при другом напр жении наход т разность значений емкостных составл ющих тока, умножают ее результат второго измерени  и произведение изображают в виде , графика пол рограммы, привод  его к масштабу пол рограммы активной со тавл ющей тока  чейки, добива сь равенства наклона пол рограмм при начальном пол ризующем напр жении, стро т графики разностной пол рограммы , по которым провод т анализ.

2. Устройство дл  пол рографического анализа, содержащее трехэлек- тродную электролитическую  чейку, пер вьй источник медленно мен ющегос  пол ризующего напр жени , второй источник синусоидального пол ризующего напр жени , первый фазовьш детектор, сумматор, усилитель, усилитель мощности , фазовращатель и регистратор.

к первому входу сумматора подключен первьй источник напр жени  к второму через фазовращатель - второй источник напр жени , третий вход соединен с одним из электродов  чейки, а выход сумматора через усилитель мощности подключен к второму электроду  чейки причем третий электрод  чейки через усилитель подсоединен к сигнальному входу первого фазового детектора, опорный вход которого соединен с выходом второго источника напр жени  отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительнодти и точности анализа, в него введены второй фазовьй детектор и последовательно включенные запоминающее устройство , первое вычитающее устройство , умножитель, масштабирукшшй усиитель посто нного тока, второе вычитающее устройство, сигнальный вход второго фазового детектора подлючен к выходу усилител , опорный вход через устройство фазового сдвига на ,ТГ/2 соединен с выходом второго источника напр жени , а выход второго фазового детектора соединен с входом запоминающего устройства и с вторыми входами первого вычита- НЕцего устройства и умножител , причем выход, первого фазового детектора соединен с вторым входом второго вычитающего устройства, к выходу которого подключен регистратор.

.

Ad

-W--aJ

-10

-1-0

4D4

-10

Фиг.1

Составитель Ю.Коршунов Редактор Н.Яцола Техред И.Попович Корректор-А.Т ско

Заказ 3992/36 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного ко1 1Итета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

.