SU1698724A1 - Способ контрол состава жидких диэлектриков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам контрол  состава и может быть использовано в химической, пищевой промышленности, в биологии, медицине, в особенности дл  анализа химических реактивов и особо чистых веществ. Цель изобретени  - повышение чувствительности и разрешающей способности способа контрол  состава жидких диэлектриков. Это достигаетс  тем, что анализ компонентов проводитс  по дисперсионным кривым, сн тым в области частот максвелловской релаксации компонентов. По величине времени релаксации идентифицируют элемент по предварительно полученной градуировочной таблице, а по ширине дисперсионной кривой при использовании информативного признака изменени  емкости рассчитывают концентрацию. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к способам ди- элькометрического контрол  состава и может быть использовано в химической, пищевой промышленности в биологии, медицине , в особенности дл  анализа химических реактивов и особо чистых веществ.

Известен способ химического анализа смесей, основанный на измерении диэлектрической проницаемости и на определении концентрации компонентов смеси с помощью формул смещени  или калибровочных кривых.

Недостаток этого способа состоит в том, что дл  сложных по строению сред зависимость комплексной диэлектрической проницаемости от концентрации составл ющих компонентов часто оказываетс  двузначной , а иногда многозначной. В св зи с этим достоверна  идентификаци  примесей может оказатьс  невозможной, а точность определени  концентрации - низкой.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ, согласно которому исследуемое вещество помещают в измерительный конденсатор и снимают зависимость от частоты емкости и тангенса угла потерь этого конденсатора (дисперсионные зависимости ), по совместным измерени м которых суд т о составе вещества и концентрации компонентов.

Недостатком этого способа  вл етс  невысока  разрешающа  способность. Причина состоит в том, что величины времен релаксации и диэлектрической проницаемости большого числа веществ различаютс  незначительно. Поэтому изменени  диэлектрической проницаемости в пределах областей дисперсии малы, и при малом содержании примесей возможны значиО

ч а

V

N Ј

тельные ошибки в определении концентрации даже в тех редких случа х, когда времена релаксации существенно различны и области дисперсии перекрываютс  незначительно . В большинстве случаев времена релаксации настолько близки, что области дисперсии перекрываютс  почти полностью . При этом однозначна  интерпретаци  дисперсионных кривых становитс  практически невозможной.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и разрешающей способности при идентификации примесей с меньшей по сравнению с основным веществом проводимостью в жидких непол рных диэлектриках и повышение точности определени  концентрации таких примесей.

На фиг. 1 приведены дисперсионные зависимости на фиг. 2 - блок-схема устройства , реализующего предлагаемый способ контрол  состава жидких диэлектриков.

Способ реализуют следующим образом.

Исследуемое вещество помещают в измерительный конденсатор и снимают дисперсионные зависимости емкости C(f) и тангенса угла потерь tg д (t). Дисперсионные зависимости снимают в области частот максвелловской релаксации компонентов (10-0,01 Гц). Измерени  провод т совместно .

По зависимости tg д (f) определ ют экстремумы (фиг. 1), соответствующие, например , частотам fi и h По предварительно полученным градуировочным данным иден- тифицируюгЭлементы повремени релаксации г.

т t/fi .(1)

Дл  уровн , выбранного заранее, наход т ширину дисперсионной зависимости и определ ют изменение емкости ДС в пределах области дисперсии (фиг. 1).

Концентрацию компонента определ ют по формуле

А К АС ,(2)

где А - концентраци  компонента;

ДС - изменение емкости в пределах области дисперсии;

К - градуировочный коэффициент.

Устройство дл  реализации предлагаемого способа содержит генератор 1 синусо- идальных и синфазных пр моугольных сигналов, соединенный с емкостной  чейкой 2 и фазовыми детекторами 3-5. Между емкостной  чейкой 2 и фазовыми детекторами 4 и 5 расположен операционный усилитель б с конденсатором 7 обратной св зи. Фазовые детекторы 3-5 соединены с цифровыми вольтметрами 8-10 соответственно. Устройство работает следующим образом .

На вход операционного усилител  (ОУ) 6 подаетс  сигнал, определ емый значением комплексного сопротивлени  емкостной  чейки 2. Режим ОУ выбран так, что на выходе сигналы пропорциональны действительной и мнимой част м комплексной диэлектрической проницаемости. Сигнал с

выхода операционного усилител  подаетс  на фазовые детекторы 4 и 5, которые вырабатывают посто нные напр жени , пропорциональные емкости (С) емкостной  чейки 2 Mtgd.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ контрол  состава жидких диэлектриков , заключающийс  в том, что исследуемое вещество помещают в измерительный конденсатор, снимают дисперсионные зависимости емкости и тангенса угла потерь, по совместным измерени м которых суд т о составе вещества и концентраци х компонентов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и разрешающей способности, дисперсионные зависимости снимают в области чистой максвелловской релаксации компонентов , по величине времени релаксации идентифицируют элемент путем сравнени 

   результатов измерений со значени ми, пол- ученными при градуировке, а по ширине дисперсионной зависимости определ ют концентрацию компонента по формуле А-КДС.

   где А - концентраци  компонента;

   ДС - изменение емкости в пределах области дисперсии;

   К - градуировочный коэффициент.

   /,

   Фиг.1