SU785719A1

SU785719A1 - Method of automatic electrochemical analysis of multicomponent mixtures

Info

Publication number: SU785719A1
Application number: SU792711916A
Authority: SU
Inventors: Владимир Викторович Баканов; Анатолий Михайлович Кощей; Владимир Антонович Тюменцев; Галина Ивановна Савина
Original assignee: Специальное Конструкторско- Технологическое Бюро Вычислительной Техники
Priority date: 1979-01-10
Filing date: 1979-01-10
Publication date: 1980-12-07

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам , использующим электрохимические методы анализа веществ, и может быть использовано дл количественного анализа растворов, используемых в про- 5 изводстве плат печатного монтажа.The invention relates to devices using electrochemical methods of analyzing substances, and can be used for the quantitative analysis of solutions used in the manufacture of printed circuit boards.

Известны устройства дл электрохимических исследований, содержащие источник пол ризующегос напр жени , соединенного через согласующее уст- Ю ройство с электродами чейки к измерительную схему, состо щую из входного усилител и регистратора концентраций 1 ,Devices for electrochemical studies are known, which contain a source of polarizing voltage, connected via a matching device with cell electrodes to a measuring circuit consisting of an input amplifier and a concentration recorder 1,

Наиболее близким к изобретению 15 по технической сущности вл етс устройство , в котором в качестве измерител использован цифровой измеритель, замер ющий величину предельного тока 2 .20The closest to the invention 15 according to its technical nature is a device in which a digital meter measuring the current limit value of 2 .20 is used as a meter.

Результаты каждого измерени в таком устройстве получаютс в цифровом виде. Однако , процесс электрохимического анализа отличаетс флуктуаци ми результатов измерений, обуслов- 5 ленными как самой нестационарной природой электрохимической реакции, так и noMexsuvm, наводикыми на измерительные цепи. Дл получени достоверных результатов в таком устройстве 30The results of each measurement in such a device are obtained in digital form. However, the process of electrochemical analysis is characterized by fluctuations of the measurement results, due to both the very unsteady nature of the electrochemical reaction and noMexsuvm, which lead to measuring circuits. To obtain reliable results in such a device, 30

производ т суммирование частных измерений и затем деление, суммы на количество измерений. Указанна обработка результатов выполн етс вручную, что увеличивает врем получени достоверных результатов, что вл етс недостатком устройства.private measurements are summed up and then divided by the number of measurements. This processing of results is performed manually, which increases the time to obtain reliable results, which is a drawback of the device.

Целью изобретени вл етс уменьшение трудоемкости измерени .The aim of the invention is to reduce the laboriousness of the measurement.

Цель достигаетс тем, что в устройство , состо щее из источника пол ризующего направлени , к выходу которого подсоединены чейки и вход преобразовател ток-напр жение, дополнительно введены интегратор, The goal is achieved by the fact that a device consisting of a source of polarizing direction, to the output of which cells are connected and the input of the current-voltage converter, is additionally introduced an integrator

напр жение-коли преобразователь , делитель числа чество импульсов, счетчик, блок индикации, компаратор, счетчик измерений, синхронизатор , причем , выход преобразовател ток-напр жение через интегратор и преобразователь напр жение-количество импульсов соединен с последовательно соединенными делителем частоты и счетчиком, выход которого соединен с блоком индикации, управл ющие вход и выход преобразовател напр жение-количество импульсов , управл ющие входы интегратора, блока индикации и источника пол ризующего напр жени , и выход счетчика количества измерений подсоединены к синхронизатору, вход компаратора соединен с выходом источника пол ризующего напр жени , а выход - со счетчиком измерений и синхронизатором.voltage-if converter, pulse number divider, counter, display unit, comparator, measurement counter, synchronizer, moreover, the output current-voltage converter through the integrator and the voltage-number converter is connected to serially connected by a frequency divider and counter, output which is connected to the display unit, the control input and output of the voltage converter-the number of pulses, the control inputs of the integrator, the display unit and the source of polarizing voltage, and the output d Measurements of the counter are connected to the synchronizer, the comparator input connected to the output source of polarizing voltage and an output - with a counter and synchronizer measurements.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство состоит из источника пол ризующего напр жени (генератора пилообразного напр жени ) 1, измерительной чейки 2, преобразовател Iток-напр жение 3, интегратора 4, преобразовател напр жение-ко.личество импульсов 5, делител числа импульсов 6, счетчика , олокаиндикации 8, компаратора 9, счетчика измерений 10, синхронизатора 11. В состав синхронизатора 11 вход т: кнопка Пуск 12, соединенна с нулевым входом триггера 13, и через схему ИЛИ 14 с единичным входом триггера 15. Нулевой выход триггера 13 соединен с управл ющим входом блока индикации 8, единичный выход - со входом схемы и 16, а единичный выход триггера 15 соединен с управл ющим входом источника пол ризующего напр жени 1. Кроме того, в состав синхронизатора 11 вход т формирователи временного интервала 17, дифференцирующее звено 18, элемент задержки 19, схема И 20, назначение и работа которых описаны ниже.The device consists of a source of polarizing voltage (sawtooth generator) 1, measuring cell 2, converter I current-voltage 3, integrator 4, voltage converter-number of pulses 5, pulse number divider 6, counter, sludge indication 8, comparator 9, measurement counter 10, synchronizer 11. Synchronizer 11 includes: Start button 12 connected to the zero input of trigger 13, and through the OR 14 circuit with a single trigger input 15. The zero output of the trigger 13 is connected to the control input of the indicator unit and 8, a single output with the input of the circuit and 16, and a single output of the trigger 15 is connected to the control input of the source of polarizing voltage 1. In addition, the synchronizer 11 includes timers 17, differentiating link 18, delay element 19 , Scheme I 20, the purpose and operation of which are described below.

Работает устройство следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии источник пол ризующего напр жени 1 выдает депол ризующее напр жение, способствующее очистке измерительного электрода в чейке 2. По команде Пуск триггер 13 устанавливаетс в нулевое состо ние , а триггер 15 в единичное, при этом в блок индикации 8 поступает с нулевого выхода триггера 13 сигнал на запрет индикации, а с единичного - разрешающий сигнал на схему И 16. Сигнал с выхода триггера 15 поступает на управл ющий вход источнка пол ризующего напр жени 1, устанавлива его в рабочее состо ние (генерирование линейно измен ющегос напр жени ); Напр жение с выхода источника пол ризующего напр жени 1 .поступает на измерительную чейку 2 и на вход компаратора 9, ток, протекающий через чейку 2, преобразуетс в напр жение, коггорое поступает на вход интегратора 4.In the initial state, the source of polarizing voltage 1 generates a depolarizing voltage contributing to the cleaning of the measuring electrode in cell 2. By the Start Start command, the trigger 13 is set to the zero state, and the trigger 15 is turned to one. the trigger 13 output signal to prohibit the indication, and from one - the enabling signal to the circuit 16. The signal from the trigger 15 output goes to the control input of the source of polarizing voltage 1, sets it to the operating state (generating linearly from ene yuschegos voltage); The voltage from the output of the source of polarizing voltage 1 goes to the measuring cell 2 and to the input of the comparator 9, the current flowing through the cell 2 is converted to a voltage that goes to the input of the integrator 4.

При достижении пол ризующим напр жением определенной, заранее заданной величины, на выходе компаратора 9 формируетс импульсный сигнал. Величина напр жени , на которую настраиваетс компаратор 9, определ етс видом вещества, т.е. устанавливаетс равной потенцисшу выделени определ емого элемента на измерительном электроде. Сигнал, поступающийWhen the polarizing voltage reaches a certain predetermined value, a pulse signal is generated at the output of the comparator 9. The magnitude of the voltage to which the comparator 9 is tuned is determined by the type of substance, i.e. is set equal to the potential of the selection of a detectable element on the measuring electrode. Signal coming

от компаратора, запускает формирователь временного интервала 17, который в течение 20 мс вьщает разрешающую команду на вход интегратора 4. в течение этого времени происходит интегрирование входного напр жени , величина которого зависит от концентрации определ емого вещества в анализируемом растворе. Врем 20 мс выбрано с целью уменьшени вли ни помех с частотой 50 Гц. .from the comparator, it starts the shaper of the time interval 17, which for 20 ms gives the permit command to the input of the integrator 4. During this time, the input voltage is integrated, the value of which depends on the concentration of the analyte in the analyzed solution. A time period of 20 ms is chosen to reduce the effect of interference at 50 Hz. .

По заднему фронту импульса, управл ющего работой интегратора 4 с помощью дифференцирующего звена 18, формируетс сигнал дл начала работыAlong the trailing edge of the pulse controlling the operation of the integrator 4 by means of the differentiating element 18, a signal is generated to start operation.

преобразовател converter

напр жение-количество импульсов 5. Количество импульсов , пропорциональное концентрации анализируемого вещества, деленное делителем 6, подсчитываетс счетчиком 7. По окончании преобразовател 5 на его выходе формируетс сигнал, который поступает на элемент задержки 19 и устанавливает триггер 15 в нулевое состо ние. Сигнал с триггера 15 устанавливает источник пол ризующего напр жени 1 в исходное состо ние, т.е. в состо ние прекращени выдачи пилообразного пол ризующего напр жени и выдачи на чейку 2 депол ризующего посто нного напр жени . В это врем происходит очистка измерительного электрода 5 от накопившихс на нем продуктов электролиза.voltage-number of pulses 5. The number of pulses proportional to the concentration of the analyte, divided by divider 6, is counted by counter 7. At the end of converter 5, a signal is generated at its output, which goes to delay element 19 and sets trigger 15 to zero. The signal from the trigger 15 sets the source of the polarizing voltage 1 to the initial state, i.e. in the state of discontinuing the output of the sawtooth polarizing voltage and issuing depolarizing DC voltage to the cell 2. At this time, the measuring electrode 5 is being cleaned of electrolysis products accumulated on it.

Claims

1. Authors certificate of the USSR 569935, cl. G 01 N 27/48, 09.21,77.

2. US Patent 3,922,205,

cl. G 01 N 27/48, 1976 (prototype).