Устройство для контроля полярографических приборов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H АВАРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (61) 813239 (21) 337649М18-25 (22) 04..01,82 (46) 07.06,83. Бюл. Ю 21 (72) M.P.Вяселев, И.Х.Бикмуллин, P.П.Нигматуллин.и B.Е.Долгирев .(71) Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А.Н.Туполева (53) 543.253(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

0 813239, кл. G 01 и 27/48, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛ КОНТРОЛЯ ПО. ЛЯРОГРАФИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ по авт. св.

М 813239, о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью. расширения функциональных возможностей устройства путем увеличения числа контролируемых параметров, в него дополнительно введены два сумматора, два перемножителя антилогарифмирующее устройство и дробно-интегрирующий усилитель, при-

„„SU„„1022036 A чем выход первого сумматора через антилогарифмирующее устройство соединен с первым входом первого дополнительного перемножителя, выход которого соединен одновременно с первым входом второго дополнительного перемножителя- и через последовательно соединенные дополнительный дробно-интегрирующий усилитель и второй дополнительный. сумматор - со своим же вторым входом; при этом первый вход первого дополнительного сумматора соединен с выходом первого сумматора, второй вход вто- . рого дополнительного перемножителя соединен с выходом функционального генератора, а выход его соединен с третьим входом второго сумматора, вто. Е . рой вход дополнительного дробно-ин тегрирующего усилителя соединен с вторым выходом функционального генератора, вторые входы nepsoro и второго дополнительных сумматоров соеди .нены с внешними источниками постоянных потенциалов.

036

1 1022

Изобретение относится к электро,химическому приборостроению и предназначено для контроля работоспособности и определения основных метрологических характеристик полярографической аппаратуры в процессе ее создания и эксплуатации.

По основному авт. св. к 813239 известно устройство для контроля полярографических приборов. Устройство представляет собой трехполюсник и содержит преобразователь напряжение.ток, выходы которого соединены с входами буферного усилителя, три функцио15 нальных преобразователя, дробно-дифференцирующий усилитель и инвертор, при этом выход буферного усилителя соединен с первым входом первого сумматоgapa, выход которого соединен с входами первого и второго функционального преобразователей и с одним из выходов первого перемножителя, два других входа которого соединены с выхо25 дами.- второго функционального преобразователя и функционального генератора, при этом выход первого перемножителя соединен через дифференцирующий усилитель с одним из входов второго сумматора, выход же первого функциональ- З0 ного преобразователя соединен с одним . иэ выходов второго перемножителя, другой вход соединен с выходом функционального генератора, а выход второго перемножителя через дробно-дифферен- З5 цирующий усилитель соединен с входом второго сумматора, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение - ток и одним из входов третьего перемножителя, другой вход ко- 40 торого через третий функциональный преобразователь соединен с выходом функционального генератора, причем выход третьего перемножителя соединен через инвертор с вторым входом 45 первого сумматора.

Вторые входы дяфференцируащего и дробно-дифференцирующего усилителей соединены с вторым выходом функционального генератора (1 3 .

Однако данное устройство позволяет проводить метрологический контроль и калибровку полярографических приборов только на обратимых деполяризаторах и не позволяет охватить более 55 широкий класс необратимых деполяри.эаторов и еще более широко распрост.раненные случаи одновременного присутствия в ячейке как обратимых, так и необратимых деполяризаторов, тем самым не позволяет повысить точность полярографического анализа необратимых деполяриэаторов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем увеличения числа контролируемых параметров.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля полярографических приборов дополнительно введены два сумматора, два перемножителя, антилогарифмирующее устройство и дробно-интегрирующий усилитель, причем выход первого сумматора через антилогарифмирующее устройство соединен с первым входом первого дополнительного перемножителя, выход которого соединен одновременно с первым входом второго дополнительного перемножителя и через последовательно соединенные дополнительный дробно-интегрирующий усилитель и второй дополнительный сумматор - со своим же вторым входом, при этом первый вход пер-, вого дополнительного сумматора соединен с выходом первого сумматора, второй вход второго дополнительного перемножителя соединен с выходом функционального генератора, а выход его соединен с третьим входом второго сумматора, второй вход дополнительного дробно-интегрирующего усилителя соединен с вторым выходом функционального генератора, вторые входы первого и второго дополнительных сумматоров соединены с внешними источниками постоянных потенциалов.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для контроля,полярографических при- боров.

Устройство содержит буферный усилитель 1, преобразователь напряжениеток 2, сумматоры 3 и Й, функциональные преобразователи 5-7, перемножители 8-10, функциональный генератор

11, дробно-дифференцириующий усилитель 12, дифференцирующий усилитель

13, инвертор 14, клеммы 15-17, являющиеся соответственно рабочим, вспомогательным и сравнивающим электродами, первый дополнительный сумматор 18, антилогарифмирующее устройство 19, перемножитель 20, дробно-интегрирующий усилитель 21, второй дополнительный сумматор 22, перемножитель 23.

Работа дополнительного канала формирования сигнала, пропорционального току электрохимической реакции необра3 1022036 . 4

С заводится на соответствующий вход сумматора 22. Сигнал с выхода перемножителя 20 поступает на перемножитель 23, где он модулируется сигна"

t о лом, пропорциональным площади рабочего электрода S(t), поступающим с выхода функционального генератора 11, а затеи поступает в сумматор гг для формирования полного тока полярографического датчика. Для имитации периодического обновления рабочего электрода конденсаторы дробно-интегрирующего усилителя 21 разряжаются. ключами в момент обновления капли. пнF юс1 (u(,)- н1/2н1 гдв n - валентность необратимого деполяризатора;

Р - число Фарадея;.

S(t)- площадь рабочего электрода;

Фя(й)-.плотность потока инов необратимого деполяризатора;

К - константа скорости электро,химической реакции; ю =г "

ОЙ о

1ои fg- коэффициенты активности окисленной и восстановительной формы деполяризатора;

0ya=0d0g

0 и 0„- коэффициент диффузии окислен- з5 ной и восстановленной формы деполяризатора;

С „ - граничная концентрация деполя . о ризатора равновесная концентрация

Он .деполяризатора;

- переменная интегрированная; а - коэффициент переноса;

@=4-cb г U{t) - поляризующий потенциал; 5

О урн - потенциал полуволны необратимого деполяризатора, и н - ва" лентность необратимого деполяризатора;

К - универсальная газовая постоян"50 ная;

Т " абсолютная температура;

t - яремя.

Для формирования тока гфн, являющегося составляющей полного тока поля-55 .рографического датчика, поляризующий потенциал u(t) с выхода сумматора 3

Ъодается на сумматор 18, где йз него

При практической реализации функциональный генератор 11, перемножители 20 и 23, функциональные преобразователи 6 и,, а также антилогарифмирующее устройство 19 могут быть изготовлены в виде единого блока, работающего по принципу логарифм-антилогарйфм, что значительно сокращает количество необходимых элементов, по сравнению с изготовлением этих узлов по тому же принципу, но в виде отдель ных узлов. Причем перемножитеяи 8 и

10 являются двухквадратными, а остальные перемножители - одноквэдрант- .. ными; Дробно-дифференцирующий усилитель 12 представляет собой операционный усилитель с резистором в обратной связи, на инвертирующкй вход которого сигнал. подается через цепочечную RCлинию — аналог полубесконечного К|кабеля, причем параллельно каждому, конденсатору цепочечной RC-линии под- ключен ключ на полевом транзисторе, для разряда его при имитации обновления рабочего электрода. Дробно-интегрирующий усилитель 21 устроен аналогичным. образом,. только цепочвчная RC-линия -включена в обратную связь, а сигнал на инвертирующий вход .операционного усилителя подается через резистор.

Устройство остальных Функциональ" ных узлов принципиального значения на имеет. тимого деполяризатора i» „(t) состоя- вычитается потенциал полуволны необращего из двух дополнительных суммато- тимого деполяризатора. Далее сигнал poe, двух дополнительных перемножи- проходит антилогарифмирование в узле телей, а также антилогарифмического 19 и поступает на перемножитель 20, устройства и дополнительного дробно- > который совместно с дробно-интегриинтегрир>ющего усилителя -описывается рующим усилителем 21 и сумматором 22 выражениями (1), (2} и (3). образуют замкнутую цепь, предназначенную для решения интегрального

> „() = „F зИ1 Ф„И) И) уравнения (2), причем потенциал соот10 ветствующий члену этого уравнения

1022036

Составитель B,Håìöåâ

Техред В.Далекорей Корректор О.Билак

«Ъ и

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35,,Раушская наб., д. 4/5

Редактор. А.Шандор

Заказ 4029/35 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул; Проектная, 4

Введение в устройство дополнитель ных функциональных узлов, обеспечивающих формирование тока электрохимической реакции необратимых деполяризаторов позволяет расширить функциональные возможности контроля полярографической аппаратуры.