SU111830A1 - Electronic automatic recording recorder - Google Patents

Description

Предметом изобретени   вл етс  пол рограф, представл ющий собой электронный координатный регистратор , автоматически записывающий пол рограммы анализируемых растворов. В предлагаемом пол рографе, как и в известных пол рографах, сн тие пол рограммы анализируемого раствора осуществл етс  путем электролиза этого раствора в электролитической  чейке при измен ющемс  напр жении посто нного тока. В состав пол рографа вход т измерительный блок с системо, электронныГ усилитель , след щий двигатель с обратной св зью, механизм регистратора и блок питани .The subject of the invention is a polarograph, which is an electronic coordinate recorder that automatically records the polarograms of the analyzed solutions. In the proposed polarograph, as in the known polarographs, the removal of the polarogram of the analyzed solution is carried out by electrolysis of this solution in an electrolytic cell with a varying voltage of direct current. The polygraph comprises a measuring unit with a system, an electronic amplifier, a tracking motor with feedback, a recorder mechanism, and a power supply unit.

Предлагаемый пол рограф имеет ту особенность, что дл  исключени  погрещностей, вызываемых падением напр жени  на измерительных сопротивлени х, включенных между источником питани  и электролитической  чейкой, последовательно с указанными сопротивлени ми включено добавочное сопротивление , на котором подаетс  компенсирующее напр жение от измерительного реохорда. Дл  смещени  начального положени  стрелки измерительного прибора и компенсации емкостного тока электролитической  чейки применена отдельна  цепь дл  тока, пропускаемого через из.мерительные сопротивлени  в нацравлении , противоположном току через  чейку. Дл  повышени  точности измерений питани  цепей измерени , компенсации и смещени  производ тс  от одного общего источника питани . С целью сглаживани  пульсаций тока на пол рограммах при использовании ртутнокапельных электродов путем сообщени  след щему двигателю при наращении измер емого тока больщей скорости вращени , чем при убывании этого тока, на участок сетка-катод одной лампы усилител  мощности подаетс  усиленное напр жение небаланса измерительной схемы, а на сетку второй лампы того же усилител -только потенциал смещени  этой лампы.The proposed polarograph has the feature that, in order to avoid faults caused by a voltage drop on the measuring resistances connected between the power source and the electrolytic cell, an additional resistance is connected in series with the indicated resistances, which is supplied with a compensating voltage from the measuring cable. To displace the initial position of the meter pointer and compensate for the capacitive current of the electrolytic cell, a separate circuit was used for the current passing through the measuring resistances in the direction opposite to the current through the cell. To improve the accuracy of the measurement, the power of the measurement, compensation, and displacement chains is produced from one common power source. In order to smooth the current pulsations on polarograms when using mercury-drop electrodes by informing the following motor when increasing the measured current of greater rotational speed than when this current decreases, an unbalance voltage of the measuring circuit is applied to the grid-cathode section of one lamp of the power amplifier; on the grid of the second lamp of the same amplifier - only the potential bias of this lamp.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема измерительного блока пол рографа; на фиг. 2--схема усилител .FIG. 1 is a schematic diagram of a polarograph measuring unit; in fig. 2 - amplifier circuit.

Дл  питани  измерительного -блока к зажимам А--Б (фиг. П подводитс  посто нное напр жение от выпр мител . Питание на электролитическую  чейку ЭЯ с авализируемым веществом подаетс  с точки и и движка реохорда К,, . Дл  подъема напр жени  на  чейке этот движок перемещаетс  синхронным двигателем. Реохорд R,, обеспечивает подъем напр жени  в пределах одного вольта. Д. увеличени  напр жени  на  чейке служат сдвоенные реостаты Ri и , которые смещают нуль на реохорде R . Ток, проход щий через  чейку ЭЯ измер ют по падению напр жени  на эталонном измерительном сопротивлении . Дл  возможности измерени  тока в широком диапазоне с больщой точностью в схеме предусмотрен набор эталонных измерительных сопротивлений: R,,, R,..... R,,,,,включаемых переключателем ш. Падение напр жени  на измерительном сопротивлении автоматически компенсируетс  падением напр жени  на сопротивлении R , питаемом от измерительного реохорда R.,, Дл  этого между точками а и б включен электронный усилитель (фиг. 2), к выходу которого присоединен след щий двигатель, перемещающий движок реохорда Rp и указатель с пером.For supplying the measuring unit to terminals A - B (Fig. II, a constant voltage is supplied from a rectifier. Power is supplied to the electrolytic cell of the motor with the substance being injected from the point and and the slide motor K.). To increase the voltage on the cell the slider moves with a synchronous motor. Reo chord R ,, provides voltage rise within one volt. D. voltage increases on the cell are double rheostats Ri and which displace zero on the rheochord R. Current passing through the cell of EL is measured by the voltage drop marriage on reference of Measuring resistance. To enable current measurement in a wide range with greater accuracy, a set of reference measuring resistances are provided in the circuit: R ,,, R, ..... R ,,,, switched on by switch B. Voltage drop across the measuring resistance is automatically compensated a voltage drop across the resistance R, fed from the measuring rail R.,. For this, an electronic amplifier is connected between points a and b (Fig. 2), to the output of which is attached a tracking motor moving the cursor of the rail rp and a pointer with a pen.

Если падение напр жени  на сопротивлении /,, равно падению напр жени  на сопротивлении , то на входе усилител  напр жение равно нулю и след щий двигатель находитс  в покое. Если равенства напр жений нет, то на входе усилител  действует иапр жение небаланса и, в зависимости от фазы небаланса, двигатель перемещает движок реохорда R,, в сторону уменьшени  небаланса до нулевого значени . Шкала реохорда R,, градиоуетс  в едининах тока.If the voltage drop across the resistance / ,, is equal to the voltage drop across the resistance, then the input voltage of the amplifier is zero and the next motor is at rest. If there is no equality of voltages, then unbalance acts at the input of the amplifier and, depending on the phase of unbalance, the engine moves the R1, slider engine towards decreasing unbalance to zero. The scale of a reichord R ,, is graduated in current units.

Дл  точных измерений малых концентраций вещества в присутствии больщих концентраций веществ с более положительными пол рографическими потециалами необходимо иметь возможность смещать- нулевое значение тока дл  того, чтобы иметь возможность производить измерени  на более чувствительном диапазоне. Дл  смещени  нул  в схемо предусмотрены: делитель напр жени  с переключателем. «. дл  грубогоFor accurate measurements of low concentrations of a substance in the presence of large concentrations of substances with more positive polarographic potentials, it is necessary to be able to shift the current to zero in order to be able to make measurements in a more sensitive range. For the zero offset, the circuit provides: a voltage divider with a switch. ". for rough

смещени  н потенциометр Rt дл  плавной регулировки. От смещающей цепи через эталонное измерительное сонротивление R,, пропускаетс  ток, обратный по направлению току  чейки, в результате чего измен етс  баланс на входе усилител  и автоматически устанавливаетс  соответствующее положение пера пол рографа в зависимости от величины смещающего тока.Offset and potentiometer Rt for smooth adjustment. A current inverse to the cell current is passed from the bias circuit through the reference measuring resistance R ,, and the balance at the amplifier input is changed and the corresponding pen position of the polarograph is automatically set depending on the magnitude of the bias current.

Компенсаци  емкостного тока осуществл етс  с помощью реохорда R, и потециометра Rs. Реохорд Re обеспечивает компенсацию составл ющей емкостного тока, обусловленной ростом напр жени  на  чейке. Дл  этого движок реохорда Rf спарен с движком реохорда R,, и оба движка перемещаютс  вместе с бумажной лентой, на которой производитс  запись пол рограмм . Установка степени компенсации в зависимости от состава раствора производитс  установкой движка потециометра Ri. Компенсационный ток пропускаетс  через эталонное измерительное сопротивление R.,, в обратном направлении по отнощению к току  чейки, что обеспечивает автоматическое вычитание зар дного тока из общего тока  чейки.Capacitive current compensation is carried out using a reichord R, and a potentiometer Rs. Reohord Re provides compensation for the capacitive current component due to an increase in voltage across the cell. For this, the Rx chord Rf is paired with the R1 chord, and both slides move together with a paper tape on which recordings are recorded. The setting of the degree of compensation depending on the composition of the solution is made by installing the engine of the Potecimeter Ri. The compensation current is passed through the reference measuring resistance R. ,, in the opposite direction with respect to the cell current, which automatically subtracts the charging current from the total cell current.

Усилитель иол рографа (фиг. 2) имеет три каскада усилени  напр жени  и один каскад усилени  .мощности на двух сдвоенных лампах . Усиление напр жени  неба .танса измерительного блока осуН1ествл етс  на переменном токе. Дл  преобразовани  посто нного тока в переменный применен вибропреобразователь В, который периодически с частотой сети переключает конденсатор Ci на зар д и разр д. В результате этого на вход усилител  поступает переменное напр жение. После усилени  напр жени  сигнал поступает на усилитель- мощности. Между средней точкой вторичной . обмотки трансформатора Тр этого каскада и общим минусом усилител  включена управл юща  обмотка У след щего двигател . Втора  обмотка -У2 след н1,его двигател  приключена к сети через конденсатор С2. Каскад усилени  мощирдтн может. рабо-.The amplifier of the graphograph (Fig. 2) has three voltage amplification stages and one power amplification stage on two dual lamps. Amplification of the sky voltage of the measuring unit is implemented on alternating current. Vibrating transducer B is used to convert direct current into alternating current, which periodically switches capacitor Ci to charge and discharge at the network frequency. As a result, alternating voltage is applied to the input of the amplifier. After the voltage is amplified, the signal goes to the power amplifier. Between midpoint is secondary. transformer windings Tp of this stage and the general minus of the amplifier include the control winding of the following motor. The second winding -U2 trace n1, its engine is adventitious to the network through the capacitor C2. Cascade power amplification can. work-

тать в двух режимах: в нормальном режиме, когда сетки обеих ламп соединены между собо;: {верхнее положение тумблера 71, и в режиме делшфировани , когда сетка BTOpoii присоединена к общему минуеу усилител  (нижнее положение тумблера Г). В нормальном режил е сетки обеих ламп имеют одинаковые потенциалы , а анодные напр жени  на наход тс  в противофазе. Поэтому направление и скорость вращени  след щего двигател  определ ютс  фазой и амплитудой приход щего сигнала. В режиме демпфировани  на сетку лампы подаетс  только потециал автоматического смещени  с сопротивлени  R-, еигнал же на сетку не поступает. В результате этого, если напр жение сигнала совпадает на фазе с анодным нанр жением первой лампы, то след щий двигатель будет иметь малую скорость вращени , вне зависимости от амплитуды сигнала, и направление вращени  в сторону убывани  измер емого тока. Если напр жение сигнала совпадает по фазе с анодным напр жением второй лампы, то след щий двигатель будет иметь скорость, завис щую от амплитуды сигнала, и направление вращени  в сторону возрастани  измер емого тока. Разные скорости измерени  тока при его возрастании и убывании обеспечивают сглаживание пульсапий тока на пол рограмме, что особеппо необходимо при измерении малых концентраций вещества. Степень сглаживани  пульсаций может регулироватьс  установкой величины сопротивлени  Re.in two modes: in the normal mode, when the grids of both lamps are interconnected ;: {the upper position of the toggle switch 71, and in the mode of decoding, when the BTOpoii grid is connected to the overall amplifier mini (the lower position of the toggle switch G). In the normal mode, the grids of both lamps have the same potentials, and the anode voltages are in antiphase. Therefore, the direction and speed of rotation of the servo motor is determined by the phase and amplitude of the incoming signal. In the damping mode, only the potential of the automatic displacement from the resistance R- is applied to the grid of the lamp, but the signal does not come to the grid. As a result, if the voltage of the signal coincides in phase with the anodic deposition of the first lamp, the tracking motor will have a small rotational speed, regardless of the signal amplitude, and the direction of rotation in the direction of decreasing of the measured current. If the voltage of the signal coincides in phase with the anode voltage of the second lamp, the tracking motor will have a speed depending on the amplitude of the signal and the direction of rotation in the direction of increasing the measured current. Different rates of current measurement with its increase and decrease provide smoothing of the current pulsipies on the half of the program, which is especially necessary when measuring small concentrations of a substance. The degree of smoothing of the pulsations can be adjusted by setting the resistance value Re.

Питание всего пол рографа осуществл етс  от сети переменного тока 110/220 в. Стабилизаци  напр жени  осуществл етс  феррорезонансным стабилизаторол на иеременном токе и стабильвольтом на посто нном токе. Пол рограф имеет два выпр мител  дл  питани  анодов усилител  и питани  измерительного блока.The entire polygraph is powered from the 110/220 V AC mains. Voltage stabilization is carried out by ferroresonant stabilizer on the alternating current and stabilizer on the direct current. Polarograph has two rectifiers for powering the anodes of the amplifier and powering the measuring unit.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (4)

1. Электронньп автоматически самопищущий пол рограф, на выход уси.тител  которого включен след щий двигатель, перемещаюiii i дзижок измерительного реохорда , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью исключени  погрещностей , обусловленных падением п.апр жени  на измерительных сопротивлени х , включенных между источником нитани  и электролитической  чейкой, носледовательно с указанными сонротивлени ми включеио добавочное еопротивление , на которое подаетс  компенсирующее напр жение от измерительного реохорда.1. Electronically automatically self-polishing polograf, at the output of the amplifier of which the tracking engine is turned on, I move iiii i jig measurement rheochord, which is to prevent fissures caused by the fall of the ap. Measuring resistors connected between the source of the filament and the electrolytic cell, along with the above mentioned resistances, include the additional resistance to which the compensating voltage from the measuring resistor is applied. 2.В пол рографе по п, 1 применение дл  смещени  начального положени  етрелки измерительного прибора и компенеации емкостного тока электролитическо  че11ки, обусловленного использованием ртутно-капельного электрода, отдельных цепей дл  тока, пропускаемого через измерительные сопротивлени  в направлении, противоположном току через  че1Нчу.2. In a polarograph according to claim 1, use to displace the initial position of the measuring instrument's bar and to compensate for the capacitive current of an electrolytic cell, due to the use of a mercury-droplet electrode, separate circuits for the current passed through the measuring resistances in the direction opposite to the current through 1Hp. 3.В пол рографе по пп. 1 и 2 применение, с целью повышени  точности измерений, общего источника питани  цепей измерени , компенсации и смещени .3. In the floor of the graph on PP. 1 and 2, in order to improve the accuracy of measurements, the common power source of the measurement, compensation and displacement circuits. 4.Пол рограф по пп. 1-3, от ,1 и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью сглаживани  пульсаций тока на пол рограммах при использовании ртутно-капельных электродов, обеспечиваемого сообщением след щему двигателю при нарастании измер емого тока больщей скорости вращени , чем при убывании этого тока, на участок сетка-катод одной лампы усилител  мощности подаетс  усиленное напр жение небаланса измерительной схемы, а на сетку второй лампы того же каскада-только потенциал смещени  этой лампы.4. Polograf on PP. 1-3, from, 1 and h and y to the fact that, in order to smooth out the current pulsations on the polarograms when using mercury-drop electrodes, provided by the message to the tracking motor with an increase in the measured current of greater rotational speed than As this current diminishes, the unbalance of the measuring circuit is applied to the grid-cathode of one lamp of the power amplifier, and the potential of the lamp’s bias is only on the grid of the second lamp of the same stage. f-r-ww- -- wf-r-ww- - w - / -d--yiyyv - ---VJi/---v / j- R, - / -d - yiyyv - --- VJi / --- v / j- R, M/VvVv- 4 - i-s -- --ViA/--W AHi M-v/y-y-/vvIa fM / VvVv- 4 - i-s - --ViA / - W AHi M-v / y-y- / vvIa f L../yif ..ЦЛ1лj IL ../ yif .. CLP1lj I ,:-i ..,.-,,.„5-™,.,™    ,: - i .., .- ,,. „5- ™,., ™ /j.f U J i/j.f u j i Rr.Ty«; -. i R ТRr.Ty "; -. i R T .WJ.Wj f I П i П  f I P i P lЧV И/ / У/«-VVЙ 4l 4 filЧV И / / У / «- VVJ 4l 4 fi i С И/ / -9-A/W- i С And / / -9-A / W- «" «5"five