Электрохимический газоанализатор

Авторы патента:

G01N27/48 - использующие полярографию, т.е. измерение изменений тока при медленных изменениях напряжения

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для измерения концентрации компонентов воздуха рабочей зоны и атмосферы . Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности измерений. Устройство содержит электрохимическую ячейку, генератор, потенциостат, сумматор, фазовый детектор, фазосдвигающую цепь и регистратор. Фазосдвигающая цепь содержит варикап, три резистора и два конденсатора . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G Оi N 27/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4654146/25 (22) 23.02.89 (46) 23,09,91.Бюл.М 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения ,(72) В,Н.Майстренко, Г.М.Сычев, В И.Смор„чков и l0.A.Äâoðàêoâñêèé 53) 543.25(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР N 1350589, кл. G 01 N 27/48, 1985, Авторское свидетельство СССР М

1427282, кл. G 01 N 27/48, 1986.,.„Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для измерения концентрации компонентов воздуха рабочей зоны и атмосферы.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности измерений.

На фиг.1 приведена блок-схема электрохимического анализатора газов; на фиг.2 вЂ” пример выполнения фазосдвигающей цепи.

Газоанализатор содержит генератор 1 синусоидального напряжения, потенци остат 2 для г1оддержания постоянного потенциала на измерительном электроде, электрохимическую ячейку 3, сумматор 4, фазовый детектор 5, фазосдвигающую цепь

6, выполненную в виде дифференцирующей цепочки с управляемой постоянной времени, согласующий усилитель 7 и регистратор

8. Выход генератора 1 синусоидального напряжения подключен к входу потенциостата (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для измерения концентрации компонентов воздуха рабочей зоны и атмосферы, Цель изобретения вЂ” упрощение конструкции и повышение точности измерений, Устройство содержит электрохимическую ячейку, генератор, потенциостат, сумматор, фазовый детектор, фазосдвигающую цепь и регистратор. Фазосдвигающая цепь содержит варикап, три резистора и два конденсатора. 2 ил.

2 и второму входу фазового детектора 5

Выход потенциостата 2 соединен с одним из токовых электродов электрохимической ячейки 3.

Второй токовый электрод электрохимической ячейки 3 соединен с первым входом сумматора 4. Выход диффе рен цирую щей

RC-цепочки через согласующий усилитель 7 соединен с вторым входом сумматора 4, Выход сумматора 4 соединен с входом регистратора 8 и первым входом фазового детектора 5, Выход фазового детектора 5 соединен с управляющим входом дифференцирующей RC-цепочки.

Дифференцирующая RC-цепочка с управляемой постоянной времени, выполненная адаптивной, содержит варикап, Q, резисторы 10 и 11 для создания режима варикапа, конденсаторы 12 и 13, исключающие влияния на режим работы варикапа 9 внешних цепей, и резистор 14, образующий совместно с емкостью варикапа 9 дифференцирующую цепочку. Один из выходов ва7679350

30 р капа через конденсатор соединен с входом электрохимической ячейки и через резистор вЂ” с общим проводом, а второй его вход через конденсатор соединен с входом согласующего усилителя и через резисторвЂ” с выходом фазового детектора и вход согласукицега усилителя через резистор соединен с общим проводом.

Электрахимический анализатор газов работает следующим образом.

Паляризуащее напря>кение от потенциостата 2 и генератора синусоидальнаго напряжения через входное сопротивление первого входа сумматора 4 подается на электроды электрохимической ячейки 3, Па электрохимической ячейке 3 протекает так, определяемый суперпозицией постаяннага и синусаидального напря>кений.

Амплитуда синусоидального напряжения выбрана в 30;100 раз меньше величины постаяннага напряжения для отсутствия влияния переменного напря>кения HB режим алекграхимическай ячейки. Сигнал, пропорциональный величине тока, усиливается сумматором 4, и постоянная составляющая этого сигнала подается IIa регистратор 8 для измерения концентрации анализируеM0I а газа, а переменная составляющая вЂ” на первый вход фазового детектора 5, Напряжение на перва 4 входе сумматора 4 Ul.

Синусаидальнае напря>кение U подается на вход дифференциру ащей RC-цепочки и паоле усиления согласующим усилителем

7 становится равным Uz, после чего подается на второй вход сумматор 4. Сумматор 4 3 работает в режлме вычитающега устройства, поэтому напряжение на его выходе

UZ =U1 02

Разнастное нпряжение Ог подается на парный ехоп фазового детектора 5, на выха- -7 де катарага вырабать|вается постоянное напряжение, управляющее постоянной времени дифференцируюшей RÑ-цепочки.

Фазовый детектор 5 работает таким образам, чта ilpII совпадении фаз синусаидаль- 4 ных напряжений на обоих сго выходах незавлсимо ат аплитуды на ега выходе сохраняется определенное постоянное наи ая>кение.

При сдвиге фаз в одну сторону это на- 5 пряжение уменьшается, а в другую сторону увеличивается, \

В процессе работы электрохимического анализатора газов величина паразитной емкости Ся может измениться, например, при изменении постоянного напрягжения между токовыми электродами электрохимической ячейки 3 вследствие поддержания постоянного потенциала на рабочем электроде, Это приводит к . появлению сдвига фаэ между напряжения на обоих входах фазового де тектора и подстройке величины z дифференцирующей RC-цепочки, в результате чего сдвиг фаз устраняется и компенсация паразитной емкости Ся не нарушается, Управляющее напряжение с выхода фазового детектора 5 подается на управляющий вход через резистор 10 и 11 совпадает смещение на варикапе 9, которое определяет величину его емкости. Конденсаторы 12 и

13 обеспечивают исключение влияния на режим работы варикапа 9 внешних цепей, Поскольку величина паразитной емкости Ся электрохимической ячейки 3 велика и составляет сотни и тысячи микрофарад, а емкость варикапа десятки-сотни микрофарад, согласующий усилитель 7 позволяет уравнять величины напряжений Ul, Uz на обоих входах сумматора.

Формула изобретения

Электрохимический газоанализатор, содержащий электрохимическую ячейку, генератор, патенциостат, сумматор, фазовый детектор, фазасдвигающую цепь и регистратор, отл и ч à lo щи и ся TGM, что,сцелью упрощения конструкции и повышения точности измерений, фазосдвигающая цепь выполнена адаптивной, первый ее вход подсоединен к выходу потенциостата, управляющий вход - к выходу фазового детектора,а сама фазосдвигающая цепь содержит варикап, три резистора и два конденсатора, причем один из входов варикапа через конденсатор .. соединен с входом электрохимической ячейки и через резистор с общим проводом, а второй его вход через конденсатор соединен с входом согласующего усилителя и через резистор вЂ” с выходом фазового детектора, и вход согласующего усилителя через резистор соединен с общим проводом.

1679350

Составитель В.Екаев

Техред М.Моргентал

Корректор M. Кучерявая

Редактор О. Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3208 Тираж 377 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к амперометрическому способу определения окислителей перманганати ванадат-ионов и может быть использовано в металлургической промышленности

Инверсионный вольтамперометрический способ определения тиоглюкозы в водных растворах // 1670567

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к инверсионным вольтамперометрическим способам определения тиосоединений в водных растворах

Способ определения содержания мочевины в протоке диализирующего раствора и устройство для его осуществления // 1668925

Изобретение относится к медицине, в частности, для определения и автоматического управления содержания мочевины в контуре диализирующего раствора при его электрохимической регенерации и может быть использовано при проведении гемодиализа и гемофильтрации в аппаратах " искусственная почка"

Способ инверсионного вольтамперометрического определения мочевой кислоты // 1665292

Изобретение относится к аналитической химии природных пуриновых веществ на примере 2, 6, 8-триоксипурина (мочевая кислота)

Способ осциллополярографического определения мышьяка (iii) в сплавах цвета металлов // 1659833

Изобретение относится к полярографическому методу определения мышьяка в экстрактах и может быть использовано при анализе сплавов цветных металлов (бронз, латуней, мельхиора) и других многокомпонентных систем

Инверсный вольтамперометрический способ определения сульфит- ионов в водных средах // 1659832

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к инверсионным вольтамлерометрическим способам определения сульфит-анионов в водных средах

Вольтамперометрический способ определения олова и меди в амальгаме // 1659831

Изобретение относится к области анализа конструкционных материалов ртутных герконов, в частности к способам определения различных элементов в амальгамах

Способ инверсионного вольтамперометрического определения теллура // 1658067

Способ вольтамперметрического определения высших жирных ненасыщенных кислот // 1649410

Изобретение относится к физикохимчческому анализу органических веществ и мотет быть использовано для прямого определения ненасыщенных моноековых и лолиечоБЬ1х кислот

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения этиленбисдитиокарбамата марганца (манеба) // 1647371

Изобретение относится к электроаналитической химии пестицидов

Способ вольтамперометрического анализа // 2101697

Изобретение относится к электрохимическому анализу и может быть использовано при создании аппаратно-программного средств для контроля состава и свойств веществ в различных областях науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и экологии, а также для электрохимических исследований

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах // 2102736

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу инверсионно-вольт-амперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах, основанному на электронакоплении As (III) на стационарном ртутном электроде в присутствии ионов Cu2+ и последующей регистрации кривой катодного восстановления сконцентрированного арсенида меди, включающему определение содержания As (III) на фоне 0,6 M HCl + 0,04 M N2H4 2HCl + 50 мг/л Cu2+ по высоте инверсионного катодного пика при потенциале (-0,72)В, химическое восстановление As(V) до As (III), измерение общего содержания водорастворимого мышьяка и определение содержания As(V) по разности концентраций общего и трехвалентного мышьяка, при этом в раствор, проанализированный на содержание As (III), дополнительно вводят HCl, KI и Cu2+, химическое восстановление As(V) до As (III) осуществляют в фоновом электролите состава 5,5M HCl + 0,1M KI + 0,02M N2H4 2HCl + 100 мг/л Cu2+, электронакопление мышьяка производят при потенциале (-0,55 0,01)В, катодную вольт-амперную кривую регистрируют в диапазоне напряжений от (-0,55) до (-1,0)В, а общее содержание мышьяка в растворе определяют по высоте инверсионного пика при потенциале (-0,76 0,01)В

Способ компенсации последовательного активного сопротивления электрохимической ячейки в вольтамперометрии // 2103676

Вольтамперометрический способ определения 5-фторурацила // 2106623

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к вольтамперметрическому способу определения химико-терапевтического средства, применяемого при онкологических заболеваниях - 5-фторурацила

Способ определения концентрации октадециламина в водном теплоносителе и устройство для его осуществления // 2107286

Изобретение относится к способу и устройству для определения концентрации органических веществ в растворах

Способ вольтамперометрического определения ионов неодима в водных растворах // 2119665

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к вольтамперометрическим способам определения в водных растворах

Способ вольтамперометрического определения п-крезола в водных растворах // 2120123

Способ изготовления модифицированного электрода для инверсионно-вольтамперометрического метода определения следов тяжелых и токсичных металлов // 2124720

Изобретение относится к области электрохимических методов анализа, в частности для определения тяжелых металлов с использованием модифицированного электрода

Вольтамперометрический анализатор, электрохимический датчик вольтамперометрического анализатора (его варианты) и устройство для перемешивания раствора электрохимической ячейки // 2129713

Инверсионно-вольтамперометрический способ определения кардила // 2130607

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к инверсионно-вольтамперометрическому способу определения лекарственного препарата кардила