SU609084A1

SU609084A1 - Polarographic concentration ac meter

Info

Publication number: SU609084A1
Application number: SU752172934A
Authority: SU
Inventors: Мурат Рустамович Вяселев; Юрий Владимирович Добровольский; Юрий Геннадьевич Новошинов
Original assignee: Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date: 1975-09-23
Filing date: 1975-09-23
Publication date: 1978-05-30

Description

л ризующего напр жени , так как даже незначительные его изменени привод т к значительным изменени м измер емого тока.The driving voltage, since even a small change in it leads to a significant change in the measured current.

Цель изобретени - повышение точности измерени за счет устранени погрешности, возникаюш.ей из-за нестабильности потенциала максимума неременнотоковой волны и пол ризуюш ,его напр жени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the error caused by the instability of the potential of the time-current maximum and polarization, its voltage.

Поставленна цель достигаетс тем, что в концентратомер введены последовательно включенные селективный усилитель второй гармоники, вход которого соединен с выходом усилител переменного тока, фазовый детектор второй гармоники, фильтр нижних частот и усилитель посто нного тока с выходом, соединенным с входом сумматора, а также последовательно включенные удвоитель частоты , вход которого соединен с выходом источника переменного напр жени , и фазовраш,атель , соединенный своим выходом со вторым входом фазового детектора второй гармоники .The goal is achieved by introducing a series-connected selective second harmonic amplifier into the concentrator, the input of which is connected to the output of an AC amplifier, a second-phase phase detector, a low-pass filter and a DC amplifier with an output connected to the input of the adder, as well as series-connected a frequency doubler, the input of which is connected to the output of an alternating voltage source, and a phase-voltage switch, a device connected by its output to the second input of a phase detector second harmonic iki.

Введенные устройства осуш,ествл ют автоматическое изменение посто нного пол ризующего напр жени таким образом, что оно всегда соответствует максимуму пол рографической волны переменного тока.The devices introduced are drying, they automatically change the constant polarizing voltage in such a way that it always corresponds to the maximum of the polarographic alternating current wave.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого концентр атом ер а. Она содержит источник 1 посто нного пол ризующего напр жени , источник 2 переменного напр жени , фазовращатель 3, сумматор 4, усилитель 5 мощности, пол рографическую чейку 6, усилитель 7 переменного тока, фазовый детектор 8 первой гармоники, регистрирующий прибор 9, селективный усилитель 10 второй грамоники, фазовый детектор 11 второй гармоники с фильтром 12 нижних частот, усилитель 13 посто нного тока, удвоитель 14 частоты, фазовращатель 15 напр жени удвоенной частоты.The drawing is a block diagram of the proposed concentrate at a. It contains a source of constant polarizing voltage 1, an alternating voltage source 2, a phase shifter 3, an adder 4, a power amplifier 5, a polarographic cell 6, an alternating current amplifier 7, a first harmonic phase detector 8, a recording device 9, a selective amplifier 10 second harmonic, second harmonic phase detector 11 with low pass filter 12, direct current amplifier 13, frequency doubler 14, double frequency voltage phase shifter 15.

Посто нное пол ризующее напр жение, соответствующее максимуму волны исследуемого вещества и переменное напр жение, снимаемые с выходов источников 1 и 2 подаютс через сумматор 4 и усилитель 5 мощности на пол рографическую чейку 6. Сигнал, пропорциональный переменному току чейки, усиливаетс усилителем 7, детектируетс фазовым детектором 8 первой гармоники и подаетс на регистрирующий прибор 9.The constant polarizing voltage corresponding to the maximum of the wave of the test substance and the alternating voltage taken from the outputs of sources 1 and 2 are fed through the adder 4 and the power amplifier 5 to the polarographic cell 6. A signal proportional to the alternating current of the cell is amplified by the amplifier 7, detected phase detector 8 of the first harmonic and is fed to a recording device 9.

При смещении максимума волны переменного тока относительно посто нного напр жени в токе чейки по вл етс составл юща второй гармоники. Сигнал частоты второй гармоники , выделенный селективным усилителем 10, детектируетс фазовым детектором И с опорным напр жением, поступающим с удвоител 14 частоты и фазовращател 15. Посто нное напр жение с выхода фазового детектора 11 (в качестве сигнала рассогласовани ) усиливаетс усилителем 13 и суммируетс с посто нным пол ризующим напр жением в пол рности, привод щей к уменьшению сигнала рассогласовани . При этом суммарное посто нное пол ризующее напр жение следитWhen the maximum of the alternating current wave is displaced relative to the dc voltage in the cell current, the second harmonic component appears. The second harmonic frequency signal allocated by the selective amplifier 10 is detected by the phase detector AND with the reference voltage coming from the frequency doubler 14 and the phase shifter 15. The constant voltage from the output of the phase detector 11 (as the error signal) is amplified by the amplifier 13 and added to the constant polarization voltage in polarity, leading to a decrease in the error signal. In this case, the total constant polarizing voltage follows

за максимумом переменнотоковои волны регистрируемой амплитуды первой гармоники.beyond the maximum of the alternating wave of the detected amplitude of the first harmonic.

Работа введенных устройств регулировани посто нного пол ризующего напр жени осложн етс тем, что, во-первых, непрерывные периодические изменени поверхности ртутноканельного электрода привод т к периодическим изменени м и прерыванию тока чейки; во-вторых, кроме тока чейки, обусловленного протеканием электрохимической реакции, существует емкостна составл юща тока, обусловленна наличием емкости двойного сло . Этот ток вл етс сигналом помехи, который при небольших концентраци х ана .лизируемого вещества может существенно превышать полезный сигнал. Дл нормального функционировани введенных устройств в таких услови х предусмотрены специальные меры: избирательный фильтр селективногоThe operation of the input devices for regulating constant polarizing voltage is complicated by the fact that, firstly, continuous periodic changes in the surface of the mercury-ion electrode lead to periodic changes and interruption of the cell current; secondly, besides the cell current, due to the flow of the electrochemical reaction, there is a capacitive component of the current, due to the presence of a double-layer capacitance. This current is an interfering signal which, at low concentrations of the analyzable substance, can substantially exceed the useful signal. For the normal functioning of the inserted devices in such conditions, special measures are provided: selective filter

усилител 10 и фильтр 12 имеют большую посто нную времени в цел х сохранени непрерывности сигнала обратной св зи при смене ртутных капель; с помощью фазовращател 15 второй гармоники фаза опорного напр жени удвоенной частоты регулируетс таким образом, чтобы она составл ла 90° по отношению к второй гармонике емкостного тока, при этом фазовый детектор 11 производит существенное подавление емкостной помехи.amplifier 10 and filter 12 have a large time constant in order to preserve the continuity of the feedback signal when mercury drops are changed; using a second harmonic phase shifter 15, the phase of the reference voltage of the doubled frequency is adjusted so that it is 90 ° relative to the second harmonic of the capacitive current, while the phase detector 11 produces a significant suppression of capacitive interference.

Предлол енный пол рографический концентратомер выгодно отличаетс от известных, сочета в себе преимущества переменнотокового пол рографического метода (высокую чувствительность и селективность) с возможностью проведени непрерывного и длительного контрол при отсутствии погрешностей, св занных с нестабильностью пика волны и пол ризующего напр жени . Использование такого концентратомера в производственныхThe predlored polarographic concentration meter favorably differs from the well-known, combining the advantages of the alternating polarographic method (high sensitivity and selectivity) with the possibility of conducting continuous and long-term control in the absence of errors associated with the instability of the peak wave and polarizing voltage. The use of such a concentration meter in manufacturing

услови х, прн автоматизации производственных процессов доллшо привести к повышению качества контрол состава электролитов и дать существенный экономический э.ффект.conditions, such as automation of production processes, lead to an increase in the quality control of the electrolyte composition and give a significant economic effect.

Claims

1.Bruk B.S. Polographic methods M., “Energie, 1972, p. 55.

2. Tsfasman S.V., Bryksn I.Ye., Bruk B.S. Automatic automatic graphic display meter. - “Factory laboratory 1962, t. 28, LB 4.