SU1343335A1 - Устройство дл определени силового барьера на границе металл-раствор при электрохимических реакци х - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике исследовани  процессов, протекающих на границе раздела металл - раствор, при изучении кинетики различных электрохимических процессов, и может быть использовано в химической, авиационной , кораблестроительной и других отрасл х промышленности. Целью изобретени   вл етс  повьппение точности и экспрессности определени  силового барьера за счет исключени  мертвых ходов и люфтов при перемещении подвижной проволоки и выравнивание потенциалов проволоки. Устройство снабжено магнитоэлектрической системой закручивани  пoдв гжнoй гладкой исследуемой проволоки относительно неподвижной гладкой исследуемой проволоки, расположенных в растворе электролита и имеющих одинаковое значение электрического потенциала , причем подвижна  рамка с обмоткой возбуждени  магнитоэлектрической системы и контактом первого формировател  импульса срабатывани , соединенного с первым входом триггера управлени  работой генератора возбуждени , расположена в поле посто нного магнита на двух симметричных упругих раст жках, служащих то- копроводами возбуждени  магнитоэлектрической системы и соединенных с подвижной исследуемой проволокой, кроме того, на неподвижной исследуемой проволоке у места защемлени  ее вне электрохимической  чейки расположен тензодатчик момента касани  подвижной и неподвижной исследуемых проволок, при этом выход тензодатчи- ка подсоединен через второй формирователь импульсов срабатывани  с вторым входом триггера управлени  работой генератора возбуждени  магнитоэлектрической системы. 1 ил. (Л ел 4 00 со 00 ел

Description

Изобретение относитс  к технике исследовани  процессов, протекающих на границе раздела металл-раствор, при изучении кинетики различных электрохимических процессов и может быть использовано в химической,авиационной , кораблестроительной и других отрасл х промьшленности.

Целью изобретени   вл етс  повы- шение точности и экспрессности определени  силового барьера на границе металл - раствор при электрохимических реакци х путем исключени  мертвых ходов и люфтов при перемещении подвижной проволоки и выравнивании потенциалов проволоки.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит электрохими- ческую  чейку 1, закрепленную на основании установки 2. В кювете электрохимической  чейки в растворе электролита наход тс  подвижна  проволока 3 и неподвижна  проволока 4, которые  вл ютс  исследуемыми электродами (ИЭ). Подвижна  проволока 3 черзз металлическую рамочку 5 жестко скреплена с подвижной рамкой 6 магнитоэлектрической системы. Рамка 6 расположена в поле посто нного магнита 7 на немагнитных раст жках 8 и 9, служащих токопроводами возбуждени  магнитоэлектрической системы.Вс  мaгнитoэлeктp гчecкa  система крепит- с  посредством кронштейнов 10 и 11 к основанию установки.

На неподвижной проволоке закрепле тензодатчик 12, выход которого соединен с вторым формирователем 13 им- пульса срабатывани , который в свою очередь соединен с вторым входом триггера 14, а первый вход этого триггера подключен к первому формирователю 15 импульса срабатьгеани , ко- торый срабатывает при соприкосновении контактов 16 и 17, один из которых жестко скреплен с кронштейном 10 а другой - с подвижной рамкой 6. Возбуждающее напр жение на обмотку магнитоэлектрической системы подаетс  с генератора 18 линейно измен ющегос  напр жени , начало развертки которого регулируетс  работой триггера 14, который также управл ет рабо- той частотомера-хронометра 19. Потенциалы на все электроды электрохими ческой  чейки подаютс  с потенциоста та 20.

Устройс1во работает следующим образом.

В кювету электрохимической  чейки 1 заливаетс  раствор электролита. Точка соприкосновени  подвижной проволоки 3 и неподвижной проволоки находитс  в данном растворе. Проволоки 3 и 4 в исходном состо нии не соприкасаютс . На проволоке 3 и 4 с потенциостата 20 подаетс  электрический потенциал. В момент времени tj с генератора 18 на обмотку рамки 6 магнитоэлектрической системы подаетс  линейно измен ющеес  напр жение Ток, лротекающий по обмотке рамки 6, создает электромагнитное поле, которое , взаимодейству  с полем посто нного магнита 7, поворачивает рамку на определенный угол, соответствующий величине тока. При этом подвижна  проволока 3, жестко закрепленна  на рамке 5, начинает приближатьс  к неподвижной проволоке 4.

В момент касани  t тензодатчик 12 выдает электрический импульс на второй формирователь 13 импульса срабатывани , который выдает сигнал на триггер 14 и частотомер-хронометр 19 и останавливает их работу. После этого рамка 6 магнитоэлектрической системы за счет упругого воздействи  раст жек 8 и 9 возвращаетс  в исходное положение и замыкает контакты 16 и 17 ,в результате чего происходит : срабатывание первого формировател  15 импульса срабатывани , который переводит триггер 14 в рабочее положение , т.е. при этом разрешаетс  работа генератора 16 и начинаетс  счет времени на хронометре-частотомере 19. Рамка 6 магнитоэлектрической системы снова начинает поворачиватьс  на раст жках 8 и 9 в поле посто нного магнита 7, приближа  подвижную проволоку 3 к неподвижной 4.

В зависимости от величины электрического потенциала на подвижной и неподвижной проволоках 3 и 4 в растворе электролита вокруг этих проволок возникает силовой барьер, обусловленный электростатическими силами отталкивани , возникающими при перекрытии ионных атмосфер. Закручивание подвижной проволоки 3 представл ет собой внешнюю силу по отношению к возникшим силам отталкивани  между подвижной 3 и неподвижной 4 проволокам. Чем больше скловой

барьер между проволоками, больше лолжно быть внешнее усилие со стороны подвижной проволоки 4 и тем больше значение величины тока должно протекать по обмотке рамки 6 магнитоэлектрической системы, тем большее врем  зафиксируетс  хронометром-частотомером 19 до того момента, когда линейновозрастающее напр жение с генератора 18 достигнет такого значени , при котором внешн   сила вращени  подвижной проволоки 3 преодолевает силовой барьер. При этом происходит касание проволок 3 и 4 и электрический импульс с тензодатчика 12 снова посредством второго формировател  13 и триггера 14 остановит работу генератора 18 и хронометра-частотомера 19, При этом хронометр 19 зафиксирует продолжительность времени работы генератора 18,

При одном значении электрического потенциала на проволоках 3 и 4 возникает силовой барьер между проволоками 3 и 4, дл  преодолени  которого требуетс  внешнее усилие, со- ответствуюшее зна гению тока, протекающего через обмотку рамки 6 магнитоэлектрической системы, равного I , и преодоление силового барьера (т,е остановка счета времени хронометром 19) происходит в момент t, При этом врем  между началом подачи тока с генератора 18 на обмотк рамки 6 магнитоэлектрической системы соответствует длительности импульса.

При другом (большем) значении электрического потенциала на проволоках 3 и 4 получаетс  другое (большее ) значение силового барьера и требуетс  большее значение тока 1, протекающего через обмотку рамки 6, чтобы преодолеть этот силовой барьер Соответственно и врем  (t с) также имеет большую длительность.

Длительность импульса (с - t), фиксируема  хронометром-частотомером 19, несет информацию о величине силового барьера между подвижной и неподвижной исследуемыми проволоками 3 и 4. Если же на исследуемых проволоках имеетс  различный электрический потенциал, то вокруг одной проволоки возникает силовой барьер, соответствующий одному значению электрического потенциала, а вокруг другой проволоки - другой силовой барьер, соответствующий другому электрическому по

тенциалу. В результате этого возникает неопределенность результирующего силового барьера, который преодолеваетс  внещним усилием, что снижает точность измерени .

Кроме того, практически мгновенный возврат подвижной исследуемой . проволоки, при прекршцении подачи сигнала с генератора, в исходное положение позвол ет резко повысить экспрессность информации, так как возврат подвижной проволоки в исходное положение не требует значительного времени, вследствие отсутстви  мертвых ходов и люфтов. Так, при скорости подвода подвижной проволоки к неподвижной 1 мм/ч и наличии мертвого хода в механической пере

даче 0,3 мм возврат в исходное состо ние требует пор дка 20 мин, а если учесть, что идет электрохимическа  реакци  в кювете электрохимической  чейки между раствором элект- ролита и исследуемыми подвижными и неподвижными проволоками, то выбор мертвого хода вли ет не только на экспрессность информации, но и на точность измерений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  силового барьера на границе металл-раствор при электрохимических реакци х, содержащее гладкие проволоки, одна из которых подвижна , и электрохимическую  чейку с вспомогательным электродом и электродом сравнени ,

   отличающее с  тем, что,

   с целью повышени  точности и экспрес- сности определени  силового барьера путем устранени  мертвых ходов и люфтов при перемещении и выравнивани  потенциалов подвижной проволоки, оно снабжено магнитоэлектрической системой закручивани  подвижной гладкой проволоки относительно неподвижной гладкой проволоки, расположенных

   в растворе электролита и имеющих одинаковое значение электрического потенциала, причем подвижна  рамка с обмоткой возбуждени  магнитоэлектрической системы и контактом первого формировател  импульса срабатывани , соединенного с первым входом триггера управлени  работой генератора возбуждени , расположена в по- де лоо о нного магнита на двух сим-

   метричных упругих раст жках, служащих токопроволами возбуждени  магнитоэлектрической системы и соединенных с подвижной проволокой, кроме того, на неподвижной проволоке, у места защемлени  ее вне электрохимической  чейки, расположен тензодатчик момента касани  подвижной и неподвижной проволок, при этом выход тензодатчика соедш1ен через второй формирователь импульса срабатывани  с вторым входом триггера управлени  работой генератора возбуждени  магнитоэлектрической системы.

   Редактор А.Шандор

   Составитель Е.Анисимов

   Техред Л.Сердюкова Корректор А.Т ско

   Заказ 4817/Д5Тираж 776Подписное

   ВНШШИ Государственного комитета СССР

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

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, л. Прпекшл , -t