Электронный автоматический самопишущий полярограф

 

Л »ВЗ11

Класс 421, 3 а..

СССР

СТЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. С. Беневольский и С. Б. Цфасман

ЭЛЕКТРОННЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ САМОПИШУШИЙ

ПОЛЯ РОГРАФ

Заявлвl10 12 августа 1954 г. аа М 97867455837 в Министерство цветной 11етатлург ш СССР

Предметом изобретения является голярограф, представляющий собой электронный координатньш регистратор, автоматически записывающий полярограммы анализируемых растворов. B предлагаемом полярографе, как и в известных полярографах, снятие полярограммы анализируемого раствора осуществляется путем электролиза этого раствора в электролитической ячейке при изменяющемся напряжении постоянного тока. В состав полярографа входят измерительный блок с системой, электронный усилитель, следящий двигатель с обратной связью, механизм регистратора и блок питания.

Предлагаемый полярограф имеет ту особенность, что для исключения погрешностей, вызываемых падением напряжения на измерительных сопротивлениях, включенных между источником питания и электролитической ячейкой, последовательно с указанными сопротивлениями включено добавочное сопротивление, на котором подается компенсирующее напряжение от измерительного реохорда. Для смещения начального положения стрелки измерительного прибора и компенсации емкостного тока электролитическои ячейки применена отдельная цепь для тока, пропускаемого через измерительные сопротивления в направлении, противоположном току через ячейку. Для повышения точности измерений питания цепей измерения, компенсации и смешения производятся от одного общего источника питания. С целью сглаживания пульсаций тока на полярограммах при использовании ртутнокапсльных электродов путем сообщения следящему двигателю при наращении измеряемого тока большей скорости вращения, чем при убывании этого тока, на участок сетка — катод одной лампы усилителя мощности подается усиленное напряжение небаланса измерительной схемы, а на сетку второй лампы того же усилителя — только потенциал смещения этой лампы.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема измерительного олока полярографа; на фиг. 2 — схема усилителя.

Для питания измерительного б.тока к зажимам А — Б (фиг. 1 1 подводится постоянное напряжение от выпрямителя. Питание на электролитическую ячейку ЗЯ с анали№ 111830 зируемым веществом подается с точки а и движка реохорда R, Для подъема напряжения на ячейке этот движок перемещается синхронным двигателем, Реохорд 1с „ обеспечивает подъем напряжения в пределах одного вольта. Для увеличения напряжения на ячейке служат сдвоенные реостаты R-. и Рг, которые смещают нуль на реохорде R . Ток, проходящий Jcрез ячейку Э,Ч измеряют по падению напряжения на эталонном измерительном сопротивлении RÄ. Для возможности измерения тока в широком диапазоне с большой точностью в схеме предусмотрен набор эталонных измерительных сопротивлений: R„<, R,,.. „„, включаемых переключателем по Падение напряжения на измерительном сопротивлении Я„автоматически компенсируется падением наг1ряж ния на сопротивлении R„., питаемом от измерительного реохорда R...

Для этого между точками а и б включен электронный усилитегп (фиг. 2), к выходу которого присоединен следящий двигатель, перемещающий движок реохорда R, и указатель с пером.

Если падение напряжения на сопротивлении R, равно падению напряжения на сопротивлении R,, то на входе усилителя напряжение равно нулю и следящий двигатель находится в покое. Если равенства напряжений нет, то на входе усилителя действует напряженис Нрбаланса и, в зависимости от фазы небаланса, двигатель перемещает движок реохорда Р,: в сторону уменьшения небаланса до нулевого значения. Шкала реохорда Л„ градивуется в единицах тока

Для точных измерений малых концентраций вещества в присутствии больших концентрации веществ с более положительными полярографическими потециалами необходимо иметь возможность смещать- нулевое значение тока для того, чтобы иметь возмонсность производить измерения на более чувствительном диапазоне. Для смещения нуля в схемс предусмотрены: делитель напряжения Л: с переключателем. и; для грубого смещения и потенциометр R дл I плавной регулировки, От смещающей цепи через эталонное измерительное сопротивление Р„ пропускается ток, обратньш по направлению току ячейки, в результате чего изменяется баланс на входе усилителя и автоматически устанавливается соответствующее положение гера полярографа в зависимости or величины смещающего тока.

Компенсация емкостного тока осуществляется с помощью реохорда R,. и потециометра Rs. Реохорд ооеспечивает компенсацию составляющей емкостного тока, обусловленной ростом напряжения на я с1нсс. Для этого движок реохорда R,, спарен с движком реохорда

Р, „и оба движка перемещаются вместе с бумажной лентой, на которой производится запись полярограмм. Установка степени компенсации в зависимости от состава раствора производится установкой движка потециометра R.. Компенсационный ток пропускается через эталонное измерительное сопротивление R. в обратном направлении по отношению к току ячейки, что обеспечивает автоматическое вычитание зарядного тока из общего тока ячейки.

Усилитель полярографа (фиг 2) имеет три каскада усиления напряжения н один каскад усиления мощности на двух сдвоенных лам пах. Усиление напряжения небаf3Hc2 измерительного блока ocvществляется на переменном токе.

Для преобразования постоянного тока в переменный применен вибропреобразователь В, который периоди пески с частотой сети переключает конденсатор С на заряд и разряд. В результате этого на вход усилителя поступает переменное напряжение. После усиления напряжения сигнал поступает на усилитель мощности. Между средней точкой вторичной обмотки трансформатора Тр этого каскада и общим минусом усилителя включена управляющая обмотка У1 следящего двигателя. Вторая обмотка У следящего двигателя приключена к сети через конденсатор С2. Каскад усиления 1ощностн может.. р аботать в дву» режима»: в нормальном режиме, когда сетки обеи i ламп соединены между собой (вер»нее положение тумблера Т1, и В режи.;Iе демпфироВания, когда сетка второй лампы присоединена к общему минусу усилителя (нижнее положение тумблера T) В нормальном режиме сетки обеи. ламп имеют одинаковые потенциалы, а анодные напряжения на лам га» накодятся в противоф".çñ. Поэтому направление и скорость врагцепия следящего двигателя определяются фазой и амплитудой прикодящсго сигнала. B режиме демпфирования на сетку лампы подается только потециал автоматического смcùåíèÿ с сопротивления Кв, сигнал жс на сетку нс поступает, В результате этого, если напряжение сигнала совпадает на фазе с анодным напряжением первой ла»шы, то следягций двигатель будет иметь малую скорость вращения, вне зависимости от амплитуды сигнала, и направление вращения в сторону убывания измеряемого тока. Ec:Iè напряжение сигнала совпадает по фазе с анодным напряи ением BTQрой лампы, то следящий двигатель будет иметь скорость, зависящу1о от амплитуды сигнала, и направление вращения в сторону возрастания измеряемого тока. Разные скорости измерения тока при его возрастании и убывании об:спечивают сглаживание пульсапий тока на полярограмме, что особенно необкодимо при измерении малы» концентраций вещества. Степень сглаживания пульсаций может регулироваться установкой величины сопротивления Р:.

Питание всего полярографа осугцествляется от сети переменного тока 110/220 в. Стабилизация íапряжения осу1цсствляется феррорезонансным стабилизатором на переменном токе и стабильвольтом на постоянном токе. Полярограф имеет два выпрямителя для питания анодов усилителя и питания измерительного блока.

Предмет изобретения

1. Электр он ныл автоматический самопишущий полярограф, на вы.;од у илитсля которого включен следящий двигатель, перемещаюшии .1вижок измерительного рео»орда. о тл и ч а ю 1ц и и с я тем, iITO, С ЦСЛЫО ИСКЛЮЧСНИЯ ПОГРЕШностсй, обусловленнык падением напряжения на измеритсльнык сопротивления:.. включеннык между исто шиком питания и электролитической ячейкой, последовательно с указанными сопротивлениями включено добавочное сопротивление, на которое подается компенсируюгцсе напряжение от измерительного рсо»орда.

2. В полярографе по п. 1 применение для смещения начального положения стрелки измерительного прибора и компенсации емкостного тока электролитической ячейки, обусловленного использованием ртутно-капельного электрода, отдельнык цепей для тока, пропускаемого через измерительнь1е сопротивления в направлении, противоположном току через ячейку.

3. В полярографе по пп. 1 и 2 применение, с целью повышения точности измерений, обшего источника питания цепей измерения, компенсаш1и и смещения.

4. Пслярограф по пп. 1 — 3, отл и ч а ю 1ц и и с. я тем, что, с целью сглаживания пульсаций1 тока на пол ярограммах при использовании ртутно-капельнык электродов, обеспечиваемого сообщением следящему двигателю при нарастании измеряемого тока большей скорости вращения, чем при убывании этого тока, на участок сетка — катод одной лампы».силителя мощности подается усиленное напряжение небгланса измерительной с»емы, а на сетку второй лампы того же каскада — только потенциал смещения этой лампы.! 11530

Комитет по делам изобретений и открь тий при Совете Г;. l:.:. ñòðîâ СССР

Редактор Л. П. Ситников

Информационно-издательский отдел. Поди. к печ.!2jVIII-!958

Объем 0,5! п. л. Зак. 3278, Тираж 2000. Цена 75 ьоп.

Гор. Ллать1рь, типография X 2 Миппстерства культуры Чувашской АССР.