SU569935A1 - Пол рограф - Google Patents

Description

(54)

ПОЛЯРОГРАФ

1

Изобретение касаетс  области измерений свойств Жидкостей пол рографическими методами .

Известно устройство дл  измерени  электрохимических параметров растворов, содержашее схему компенсации падени  напр же ,нн  на электрохимической  чейке, выпопыев аую на-интеграторе 1}. Недостаток такого устройства в том, что нельз  скомпенсир1 feaib нелинейную составл  ощуго остаточного тока в электрохимической  чейке.

Известен поп рограф переменного тока| который позвол ет компенсировать составлз оо щую остаточного тока, ,завис )дую нелинейно от приложенного к  чейке пол ризующего посто нного напр жени ,

Поп рограф содержит источник пол ризующего напр жени , к выходу которого подклк чены  чейка и вход усилител  тока, который соединен с компенсатором остаточного тока  чейки и регистратором (JS .

Известное устройство имеет недостатки, которые заключаютс -в том, что он не обоопечивает необходимой точшх тн гюмерений

и ве позвол ет компенсировать временной и температурный дрейф остаточного тока.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.

Это достигаетс  тем, что в схему пол рографа введены запоминающие устройства, дифференцирующие усилители интеграторы, сумматоры и программное устройство, при чем выход усилител  тока соединен через ключ с первым запоминающим устройством и двум  последовательно соединенными диффе ренцирующими усилител ми, выходы которых через ключи соединены со вторым и третьим запоминающими устройствами, выходы котсн. рых подключены к первому и второму .интеграторам соответственно, выходы второго интегратора через третий интегратор нен с входом первого сумматора, второй и третий вход которого подключен к выходам первого запоминающего устройства и перво го интегратора, а выход ко входу второго нагруженного регистратором сумматора, второй вход которого соединен с усилителем тока . На чертеже, показана блок-схема пре/ыагаемого поп рографа, Псл рографсодержит пол ризационную  чейку 1, источник пол зирующего напр жени  2, уси литель 3| компенсатор 4, регистратор 5 и Бторой компенсатор 6, образованный первым и вторым сумматорами 7 и 8 соответотве но , первым 9 вторым 10 и третьим 11 и№теграторами; первым 12, вторым 13 и третьим 14 эапоминаюищми устройствами, вым 16 и вторым 16 дифференцирующими усилител ми, первым 17, втс ымха: и третьим 19 ключами, пультом управпеви  20. Пол рограф работает следующим образом. На  чейку 1 от источника 2 подаетс  по шфкзуююее напр ткение, В усипителе 3 про исходит усипен е тока вче19йси и компенсаци  лииейных составл ющих остаточного тока с ссшощыо компенсатора4 Посто нное напр жеше с выхода усипител -З. пропордионал ное свгоалу и неркомпенсированной части ооT (EtT04Hce o тока, непосредственно подаетс  на репиз-гратсф 5.,. При 8ТОМ регвструема  поп рограмма со товт шэ некомпецснрованной части - помехи н сигналов различных апемеитос,.|Приншш р«6рзы,соп ррграфа ; основан на испопьзов 1ШВ Тейлора, что о&ааываетс  всэыожным благодар  тому, что диапазон потенЕюапс пол рографических сигналов известен; Это позвол ет в диапазоне -«(етешшвлов} е KOfoptax. отсутствует сигнал, производить из меревие и регистрацию величины остаточного ТОКА И его производных, кот(фые испольэуютса затем при по влении сигнала дл  фсфкшрсивани  компенсирующего сигнала в виде многочлена Тейлцра«.В соответствии с прввшшом работы поп рографа мох.ло выде п ть два режима его работы, устанавпиваеьвлх вручную или с помощью пульта управлегн}ш 20, Первый режим - настройка - KOIJтосты всех переключателей замкнутьк режим - измерение контакты разомкнуты , Нащ  женне, подаваемое на вход регистратора , может быть записано в след тощей 4jpCt Ujti)U,gU, где U-Ct) - напр жение на выходе ус№ лител  3; UdjCH:) -. напр жение на выходе сумматора; 7, В режиме настройка напр жение HpCi)-0, так как хоэффициент передачинапр жени  Uj (.1) с выхода усилител  3 по цепи: клю« 17, запоминающей устройство 12 р суммаТСЧ 7 равен- 1, т.е, СО D СО а напр жение на остальных входах сумматоjga 7 равны нулю, .Иапр ж. Ujt-t) поступает так же через дифференцирующий ycmi№тел .ь 15 и запоминающее устройство 13 на интегратор 9, интехрируюиш  емкость которого закорочена контактом. Одновременно напр жение (t) с выхода дифференцирутощего усилител  15 поступает через второй дифференцирующий усилитель-16 и запоминающее устройство 14 на интегратор 10, емкость которого закорочена контактом, К выходу интеграюра 10 подключен интегратор 11, емкость которого закорочена. Таким .образом, в режиме настройка напр жение на входе регистратора 5 отсутствует , а на выходах запоминающих устройств 12, 13 и 14 с учетом 1/з1)-КзЗ  Ct), где Кз коэффициент преобразовани  усилител  тока 3; ,3fl(t)- ток  чейки, устанавливаетс  напр жение соответственно л m-.-т ,4.1 ) 4f WiU WJJ8« U«W K3«C- ljT 2) где RC - посто  -на  дифференцирующих усилителей,. В режчме измерение начинают работать нтеграт( 9, 10 и 11 совместно с запомиающими устройствами 12, 1:3и 14 и суматором 7, формиру  компенсирующее напр -. ение , «tiHU«tto)U«tt,,(te) где io - врем , соответствующее моменту размыкани  контактов} t - текущее врем ; ftC -посто нна  интеграторов, U,7CU,U2o(U, - значение напр жений на выходах запоминающих устройств в момент времени t , С учетом (2) выражение (3) можно переписать в следующем виде: U -s№t,)(t-to)/-Hi|(i-to) } W где )- значение остаточного тока  чейки, нескомпенсированное компенсатором 4, в момент- времени io ; Следовательно, в режиме измерение подаваемое На регистратор 5 напр жение с вьь хода сумматора 7 может быть записано в следующем виде: и; t - 3 j{.J, ct) j;ct)-{35«, iio);. .niibll c,.t,,}}} (5) где - jj Ct) - текущее значение остаточного тока в режиме измерение.. JJ tt) - текущее значение пол рографическса о сшнала, Из свойств р да Тейлора слидует, чго jjfiSHOCTb Л (или неском.пенаир)ова1111д  часчь

остаточного тока) между текущим оначением остаточного тока IlJ(t)H компенсирующим сигналом 0,tl) , представл ющим собой многочлен Тейлора, теоретически может быть как угодно малой. .Практически эта величнна зависит от интервала ( t t ) и количества слагаемых в многочлене Тейлора, Интервал ( t -to ) определ етс  диапазоном пол рографического сш нала (зубца) , и может быть рассчитано по формуле)t)

-t. (6)

где нЧк начало и конец сигнала,

VV - скорость линейно измен ю- .. щегос  пол ризующего напр жени , подаваемого на  чейку с источника.

Количество слагаемых лимитируетс  тех- ническими трудност ми, возникающими при получении производных высокого пор дка ,В предлагаемом пол рографе компенсиру ющий сигнал состоит из трех слш-аемых, т,§. используетс  втора  производна , что позво л ет снизить остаточный ток в ЗО-100 раз,.

Кроме того, под рограф не требует под- „л стройки компенсаторов.

Ф

ормула изобретени 

Поп рограф, содержащий источник пол изующего напр жени , к выходу которого подключены  чейка и вход усилител  тока, который соединен с компенсатором остаточного тока  чейки и регистратк/ром, о т л и ; чающийс  тем, что, с целью повььшени  точности измерений, в него введены за помйнающие устройства, дифференцируюпшб усилители, интеграторы, сумматоры и прог раммнов устройство, причем выход усш1№ тел  тока соединен через ключ с лервым запоминающим устройством и двум  последовательно соединенными дифференцирующими усилител ми, выходы которых через ключи соединены со вторым и третьим запоминающими устройствами, выходы которьлх подклкчены к первому н второму интеграторам соответственно , выхрд второго интегратора через третий интегратор соединен с вхдом , первого сумматора, второй и третий вход которого подключены к выходам первого запоминающего устрсйства и первого и тегратора , а выхрд ко входу второго нагр5 женного регистратором сумматора, второй вход которого соединен с уситштепем тока.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе,

1,Патент США № 3838032, кл, 204/105, опубл, 24,09,74г.

2,Авторское свидетельство СССР N 480970, М, Кл.- G- 01 N 27/46, ОЗ.О6.72. J