Способ контроля состава жидких диэлектриков

 

Изобретение относится к способам контроля состава и может быть использовано в химической, пищевой промышленности, в биологии, медицине, в особенности для анализа химических реактивов и особо чистых веществ. Цель изобретения - повышение чувствительности и разрешающей способности способа контроля состава жидких диэлектриков. Это достигается тем, что анализ компонентов проводится по дисперсионным кривым, снятым в области частот максвелловской релаксации компонентов. По величине времени релаксации идентифицируют элемент по предварительно полученной градуировочной таблице, а по ширине дисперсионной кривой при использовании информативного признака изменения емкости рассчитывают концентрацию. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)5 G 01 N 27/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4753466/25 (22) 26.10,89 (46) 15.12,91. Бюл, N 46 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР и МГУ им.M.В.Ломоносова (72) А.А.Белов и В.В.Бонч-Бруевич (53) 543.25 (088.8) (56) Акц. заявка ФРГ М 1573968, кл. G.01 N 27/22, 1973.

Теория и практика экспрессного контроля влажности твердых и жидких материалов./Под ред. Е.С.Кричевского. M.:ÇHåðãèÿ, 1980, с. 109, 110. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТАВА ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ (57) Изобретение относится к способам контроля состава и может быть использовано в

Изобретение относится к способам диэлькометрического контроля состава и может быть использовано в химической, пищевой промышленности в биологии, медицине, в особенности для анализа химических реактивов и особо чистых веществ.

Известен способ химического анализа смесей, основанный на измерении диэлектрической проницаемости и на определении концентрации компонентов смеси с помощью формул смещения или калибровочных кривых, Недостаток этого способа состоит в том, что для сложных по строению сред зависимость комплексной диэлектрической проницаемости от концентрации составляющих компонентов часто оказывается двузначной, а иногда многозначной. В связи с этим достоверная идентификация примесей мо„, Ы,, 1698724 А1 химической, пищевой промышленности, в биологии, медицине, в особенности для .анализа химических реактивов и особо чистых веществ. Цель изобретения — повышение чувствительности и разрешающей способности способа контроля состава жидких диэлектриков. Это достигается тем, что анализ компонентов проводится

Ilo дисперсионным кривым, снятым в области частот максвелловской релаксации компонентов. По величине времени релаксации идентифицируют элемент по предварительно полученной градуировочной таблице, а по ширине дисперсионной кривой при использовании информативного признака изменения емкости рассчитывают концентрацию. 2 ил. жет оказаться невозможной, а точность определения концентрации — низкой.

Наиболее близкимк предлагаемому является способ, согласно которому исследуемое вещество помещают в измерительный конденсатор и снимают зависимость от частоты емкости и тангенса угла потерь этого конденсатора (дисп ерсион н ые зависимости), по совместным измерениям которых судят а составе вещества и концентрации компонентов, Недостатком этого способа является невысокая разрешающая способность. Причина состоит в том, что величины времен релаксации и диэлектрической проницаемости большого числа веществ различаются незначительна. Поэтому изменения диэлектрической проницаемости в пределах областей дисперсии малы, и при малом содержании примесей возможны значи1698724

4 тельный ошибки в определении концентрации даже в тех редких случаях„когда времена релаксации существенно различны и области дисперсии перекрываются незначительно. В большинстве случаев времена релаксации настолько близки, что области дисперсии перекрываются почти полностью, При этом однозначная интерпретация дисперсионных кривых становится практически невозможной.

Цель изобретения — повышение чувствительности и разрешающей способности при идентификации примесей с меньшей по

Сравнению с основным веществом проводимостью в жидких неполярных диэлектриках и повышение точности определения концентрации таких примесей.

На фиг. 1 приведены дисперсионные зависимости; на фиг, 2 — блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ контроля состава жидких диэлектриков, Способ реализуют следующим образом.

Исследуемое вещество помещают в измерительный конденсатор и снимают дисперсио н н ые за в и с и мости емкости C(f) и тангенса угла потерь tg д (t). Дисперсионные зависимости снимают в области частот максвелловской релаксации компонентов (10-,0,01 Гц). Измерения проводят совместно.

По зависимости tg д (f) определяют экстремумы (фиг. 1), соответствующие, например, частотам f> и fz. По предварительно полученным градуировочным данным идентифицируют элементы по времени релакса" ции z;

Д = t/fl. (1)

Для уровня, выбранного заранее, находят ширину дисперсионной зависимости и определяют изменение емкости ЛС в пределах области дисперсии (фиг. 1).

Концентрацию компонента определяют по формуле

A- =К ЛС, (2) где А — концентрация компонента;

ЛС вЂ” изменение емкости в пределах области дисперсии;

К вЂ” грэдуировочный коэффициент.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит генератор 1 синусоидальных и синфазных прямоугольных сигналов, соединенный с емкостной ячей5 кой 2 и фазовыми детекторами 3-5. Между емкостной ячейкой 2 и фазовыми детекторами 4 и 5 расположен операционный усилитель 6 с конденсатором 7 обратной связи.

Фэзовые детекторы 3 — 5 соединены с циф10 ровыми вольтметрами 8-10 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

На вход операционного усилителя (ОУ)

6 подается сигнал, определяемый значени15 ем комплексного сопротивления емкостной ячейки 2. Режим ОУ выбран так, что на выходе сигналы пропорциональны действительной и мнимой частям комплексной диэлектрической проницаемости, Сигнал с

20 выхода операционного усилителя подается на фазовые детекторы 4 и S, которые вырабатывают постоянные напряжения, пропорциональные емкости (С) емкостной ячейки 2 итцд.

25 Формула изобретения

Способ контроля состава жидких диэлектриков, заключающийся в том, что исследуемое вещество помещают в измерительный конденсатор, снимают дис30 персионные зависимости емкости и тангенса угла потерь, по совместным измерениям которых судят о составе вещества и концентрациях компонентов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительно35 сти и разрешающей способности, дисперсионные зависимости снимают в области чистой мэксвелловской релаксации компонентов, по величине времени релаксации идентифицируют элемент путем сравнения

40 результатов измерений со значениями, полученными при градуировке, а по ширине дисперсионной зависимости определяют концентрацию компонента по формуле

А-КЛС, 45 где А — концентрация компонента;

ЛС вЂ” изменение емкости в пределах области дисперсии;

К вЂ” градуировочный коэффициент.

1698724

Составитель Ю.Коршунов

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор M.Ïåòðîâà

Производственно-издательский комбинат ТЬтент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4389 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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