SU601768A1 - Method of controlling electrochemical transducer parameters - Google Patents

Method of controlling electrochemical transducer parameters

Info

Publication number
SU601768A1
SU601768A1 SU752193081A SU2193081A SU601768A1 SU 601768 A1 SU601768 A1 SU 601768A1 SU 752193081 A SU752193081 A SU 752193081A SU 2193081 A SU2193081 A SU 2193081A SU 601768 A1 SU601768 A1 SU 601768A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
electrode
concentration
reagent
input
Prior art date
Application number
SU752193081A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Глебович Коль
Михаил Львович Фиш
Original Assignee
Севастопольский Приборостроительный Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Севастопольский Приборостроительный Институт filed Critical Севастопольский Приборостроительный Институт
Priority to SU752193081A priority Critical patent/SU601768A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU601768A1 publication Critical patent/SU601768A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

напр жени  смещени  в пределах горизонтального участка вольт-амперной характеристики и безотносительно к величине на;пр жени  смещени  экранирующего электрода другого экранированного отсека миогоэлектродного электрохимического преобразовател , например, тетрода 2. Если экраиирующий электрод .используют дл  считывани  выходного тока, его .подключают .к источнику питани  через сопротивление нагрузки. При этоМ напр жение смещени  экранирующего электрода .измен етс  в процессе работы преобразовател  вследствие из-менени  падени  напр жени  на сопротивлении нагрузки. Это учитывают выбором величин напр жени  источника питани  экранирующего электрода и со.прот;ивле1ш  нагрузки в его цепи, например , с помощью статистических выходных характеристик и нагрузочной пр мой прео:бразовател . Если пита.ние экранирующего электрода осуществл ют через делитель напр жени , .дл  повышени  надежности это напр жение стаб.илизируют. Наконец, в датчиках знаколеременных неэлектрических величин осуществл ют перекрестное включение .злектродоз, когда экранирующий электрод одного отсека и противоэлектрод другого отсека нопар.но подключены к отдельному источнику питани  3. Такое включение электродов и-меет делью ликвидацию понижени  :сонцентрации реа.гента в зоне, близлежащей ко входам отверстий в экранирующих электродах со стороны экранируемых ими отсеков. Применение экранирующего электрода спосОбствует уменьшению электрического и гидродин аМич ее ко го сопротивлений между отсеками преобразовател , а следовательно, увелиЧбнию его чувствительности.the bias voltage within the horizontal portion of the current-voltage characteristic and irrespective of the magnitude of the bias of the shielding electrode of another screened compartment of the myoelectrode electrochemical converter, for example, a tetrode 2. If the screening electrode is used to read the output current, it is connected to the source power through load resistance. At this, the bias voltage of the shielding electrode changes during the operation of the converter due to the change in voltage drop across the load resistance. This is taken into account by choosing the voltage values of the power source of the shielding electrode and co.prote; and the load in its circuit, for example, using statistical output characteristics and the load direct current transformer. If the power supply of the shielding electrode is carried out through a voltage divider, to increase reliability, this voltage is stabilized. Finally, in sensors of alternating-non-electric values, electrodose is switched on when the shielding electrode of one compartment and the counter electrode of the other compartment are coupled to a separate power source 3. This activation of the electrodes also means the elimination of the decrease: nearby to the entrances of the holes in the shielding electrodes from the side of the compartments shielded by them. The use of a shielding electrode makes it possible to reduce the electrical and hydrodynamic resistances between the transducer compartments and, consequently, increase its sensitivity.

Недостатком известного способа регулирозани1Я характеристик электрохимических преобразователей с иопользованием экранирующего электрода  вл етс  естественна  диффузи  реагента, обусловленна  из-менением концентрации реагента в экранируемом отсеке , скорости течени  электролита через отверста  в экранирующем электроде, а также изменением койструктиБНых параметров устройства на основе преобразовател  - относительно :их начальных вел.ИЧйн, нри которых эта .диффузи  отсутствовала. Про влением естественной диф:фузии реагента электролита .в электрохимических нреобразовател х  вл етс , напри мер, дрейф нулевого уровн  зыходного сигнала, временной дрейф выходпого сигнала, нелинейность и асимметри  характеристики преобразовани . Эти  влени  снижают точность работы элекирохимических лрео.:бразавателей, ограничивают динамический диапазон их точной работы, а в некоторых преобразовател х - и врем  их непрерывной работы пр.и входном воздействии одного знака.The disadvantage of the known method of regulating the characteristics of electrochemical converters using a shielding electrode is the natural diffusion of the reagent, due to a change in the concentration of the reagent in the shielded compartment, the flow rate of the electrolyte through the hole in the shielding electrode, and the change in the device parameters based on the converter — relatively: their initial values Vel.PhEin, in which this .diffuse was absent. The manifestation of a natural diff: fusion of an electrolyte reagent. In electrochemical converters, for example, the zero-level drift of the output signal, the temporal drift of the output signal, nonlinearity, and the asymmetry of the conversion characteristic. These phenomena reduce the accuracy of the electro chemical lreos: braziers, limit the dynamic range of their precise operation, and in some converters - the time of their continuous operation, and the input effects of a single character.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности и расширение динамического диапазона работы электрохимических преобразователей посредством устранени  естественной диффузии реагента электролита.The purpose of the present invention is to improve the accuracy and broaden the dynamic range of operation of electrochemical converters by eliminating the natural diffusion of the electrolyte reactant.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном способе регулирова.ни  характеристик электрохимических преобразователей с использованием сигнала с экранирующего электрода поддерживают неизменной начальную величину концентрации реагента у поверхности этого электрода путем регулировани  его напр жени  смещени  с помощью сигналов, полученных измерением тока экранирующего или иного другого электрода в экранируемом отсеке и концентрационной э.д.с. между экранирующим электродом и электро.до1М сравнени , расположенным вне экранируе:.1ого отсека в зоне электролита с концентрацией реагента, близкой к концентрации у поверхности экранирующего электрода .This goal is achieved by the fact that in a known method of regulating the characteristics of electrochemical converters using a signal from a shielding electrode, the initial value of the reagent concentration at the surface of this electrode is maintained by adjusting its bias voltage using signals obtained by measuring the current of the shielding or other electrode in shielded compartment and concentration emf between the shielding electrode and the electro-do1M comparison, located outside the shielding: the 1st compartment in the electrolyte zone with a concentration of reagent close to the concentration at the surface of the shielding electrode.

При регулировании с помощью сигналов, полученных измерением тока экранирующего или иного другого электрода в экранируемом отсеке, напр жение смещени  экранирующего электрода измен ют «а величину, определ емую соотношением Нер.нста дл  концентрационной Э.Д.С., в котором отношение концентрацией замен ют отношением текущего и начального зна.чений измер емого тока.When controlled by signals obtained by measuring the current of a shielding or other electrode in the shielded compartment, the bias voltage of the shielding electrode is changed and the value determined by the Ner.concentration ratio of the e.d.S. in which the ratio of the concentration is replaced the ratio of the current and initial values of the measured current.

При регулировании с помощью сигналов, полученных измерением концентрационной э.д.с. между экранирующим электродом и электродом сравнени , поддерживают неизменной начальную величину этой э.д.с.When regulated by signals obtained by measuring the concentration emf. between the shielding electrode and the reference electrode, the initial value of this emf is kept constant.

В преобразовател х с .несколькими экранированными отсеками .и отдельными .источнпками напр жений смещени  эк;ран:Ирующ.их электродов в качестве электрода сравнени  берут экранирующий электрод другого экранированного отсека, а начальную величину концентрационной э.д.с. между ними устанавливают равной нулю при закороченных противоэлектродах экранируемых цепей.In transducers with several shielded compartments and separate sources of bias voltages; wounds: They use the shielding electrode of another shielded compartment as the reference electrode, and the initial value of the concentration emf. between them, it is set to zero with shorted counter-electrodes of shielded circuits.

На фиг. 1 изображен усилитель на С1триоде; на фиг. 2 - интегратор на тетроде; на фиг. 3 - датчик разности давлений.FIG. 1 shows an amplifier on a S1 triode; in fig. 2 - integrator on the tetrode; in fig. 3 - differential pressure sensor.

Claims (3)

В этих устройствах величины напр жений между электрода.ми преобразовател  не превышают 0,7 В дл  водных растворов электрол .ита и 1,5 В - дл  растворов в диметилформамиде . Как обычно, эти устройства включают в себ  электрохимические преобразователи Л источники 2. напр жений смещени  и сопротив.лени  3 нагрузки. Дл  реализации предлагаемого способа они дополнительно содержат регул торы 4 напр жений смещени , имеющие низкое выходное сопротивление, и подключаемые на врем  их наладки микровольтметры 5, имеющие высокое входное сопротивление . Регул тор 4 представл ет собой усилитель .напр жени  с положительной обратной св зью по выходному току и с логариф .мической сквозной характеристикой, например , .магнитный усилитель с самоподмагничиванием . В каждо м устройстве сопротивление 3 нагрузки и выход регул тора 4 включены последовательно с цепью считывающего влектрода 6 и общего электрода 7. Работа этой цепи в режиме предельного диффузионного тока обеспечивает возможность считыва«и ,  выходного сигнала, например, по величИНе тока, проход щего через сопротивление 3 на грузки, по величине падени  напр жени1Я на этом сопротивлении или по разности токов двух таких цепей, как в датчике разности давлений (ф,иг. 3), с использова 1ием лотометра, например М424. Кроме того, этой цепи преп тствует естественной д-иффузиИ реагента через отверсти  .в считывающем электроде 6, благодар  его восстановлению на поверхности электрода 6 и окислению на поверхности электрода 7. С1-триод усилител  (фиг. 1) имеет один экранируемый отсек между считывающим 6 и о бщИМ 7 электрода ми, называемый интегральным отсеком. Во втором отсеке, называемом резервуаром и содержащем входной электрод 8, концентраци  реагента близка к концентра-ции у поверхности электрода 6 благодар  работе последнего в режиме предельного диффузионного тока. Поэтому .использование электрода 8 в качестве электрода сравнени  позвол ет достаточно точно судить об изменении концентрации реагента у поверхности электрода 6. Дл  этого измер етс  концентрадионна  э.д.с. между электродами 6 и 8 с помощью -микровольтметра 5. При этом, благодар  различию материалов электродов 6 и S, концентрацио«на  э.д.с. между ними не равна нулю прИ равных концентраци х реагента у их поверхностей, и .поддержание неизменной на1чальной величины реагента у поверхности электрода 6 сводитс  к по.ддержанию неизменной начальной величины концентрационной э.д.с. между электродами (; и 8. Поскольку электроды 7 и 5 служат дл  подключени  источника входного сигнала, участок электролита между электрода.ми 6 и 8  вл етс  частью входной цепи преобразовател  /. Падение напр жени  на этом участке от проход щего по нему входного тока исказит измерение концентрационной э.д.с. между электродалШ 6 -  8, поэтому оно пронзводитс  только во врем  даладки регул тора 4 прц отключенном источнике входного сигнала. Эта наладка производитс  в два этала, соответствующих противоположным пол рност м входного напр жени  одной амплитуды . Во-первых, при минимальной концентрации реагента в промежутке между электродами 5 и 7 установкой нул  регул тора 4 устанавливают начальную величину напр жени  смеидени  электрода 6 вблизи нижнего предела горизонтального участка выходной вольт-аМперной характеристики О.1-триода И измер ют начальную величину концентрационной э.д.с. между электрода ми б и S с помощью микрогольтметра 5. Во-вторых , :прИ максимальной концентрации реагента в промежутке между электродами б и 7 ал.И|бровкой регул тора 4 устанавливают веичину напр жени  смещени  электрода 6, оответствующую начальной .величине ко;Нентрационной э. д. с. между электродами в 8. Если эта величина напр жени  смещений лектрода 6 оказываетс  меньше (больще) ерхнего предела горизонтального участка ыжодной всшьт-амцерной .чарактер-ист1И.К|И 1-триода, соответственно увеличивают (уменьщают) а.мплитуду входного напр жени  и повтор ют наладку регул тора 4. Работа усилител  проис.ходит следующим образом. С (ПОдачей входного сигнала на электроды 7 -и S преобразовател  / между этими электродами проходит входной ток. Пропорционально интегралу этого тока по времени и в соответствии с его направлением уменьщаетс  (увеличиваетс ) количество реагента на электроде В и соответственно увеличиваетс  (уменьшаетс ) концентраци  реагента в промежутке между электродами б и 7. В результате этого измен етс  концентрационна  э. д. с. между электродад1и 7 и S, что противодействует входному току, и измен етс  выходной ток, проход щий между электродами 6 и 7, через сопротивление 3 нагрузки и через выходную , а также, частично, входную цепи регул тора 4. Последнее приводит к изменению напр жени  смещени  считывающего электрода 6 на величину из.менени  концентрационной э.д.с. .между электродами 7 и 8, поэтому поддерживаетс  неизменной начальна  величина концентр.ации реагента у поверх)гости электро.да 6. Это устран ет естественную диффузию реагента через отверсти  в электроде 6, а поэтому - ,и компенсацию обусло.вленного этой диффузией приведенного ко входу тока внутренней утечю, осупдествл емуюв известных усилител х токо-м источника входного сигнала. Тетрод 1 в интеграторе (фиг. 2) имеет два экранируемых отсека: между считывающим 6 и общим 7 электродами, называемый интегральным , и между экранирующим 9 и входным 8 электродами, называемый резервуаром . Объе-м резервуара много больше объема интегрального отсека, поэтому концентраци  реагента в нем практически посто нна. Экранирующий электрод 9 не используетс  дл  считывани  выходного сигнала и не содержит в своей .цепи со.противлени  нагрузки, поэтому напр жение смещени  этого электрода посто нно . В св зи с посто нным режимом работы электрода 9 нет необходимости в регулировании его ;наир 1же.ни  смещени , как дл  считывающего электрода 6; режим работы электрода 9 близок к режиму работы электрода 6, в св зи с че.м он используетс  в качестве электрода сравнени  дл  измерени  концентрационного потенциала электрода 6 с полющью микровольтметра 5. Обычно электроды 6 и 9 выполнены из одного материала: графита, платины или ллатино-иридиевого сплава, поэтому концентрационна  э. д. с. между ними равна нулюпри равной коицбнтрааии реагента у их  юверхностей. Поскольку электроды 7. и 9 с.тужат дл  подключени  источнИка входногв сигнала, участок электролита между электродами 5 и 9  вл етс  частью входной .цепи преобразовател  /. Падение напр жени  :на этом участке от проход щего по нему вход.наго тока исказит измерение концентрационной э. д. с. между электродами 6 и 9, поэтОму оно производитс  только во врем  наладки регул тора 4 при отключенном источнике вход-ного сигнала. Эта наладка производитс  в два этала, соответствующие оптимальному равновесному состо нию тетрода и макси-мальной величине входного зар да, т. е. максимальному динамическому диалазону работы. Дл  фиксации оптимального равHOBecHOii-Q состо ни  закорачивают электроды 7 .и Я что способствует уравниванию концентраций реагента у -поверхностей этих электродов , а также в промежутках м«жду электрода-ми и 7 (в интегральном отсеке) и между электродами 5 и Р (в резервуаре). Затем установкой .нул  регул тора 4 устанавливают начальную величину напр жени  смещени  электрода 6 вблизи нижнего предела горизонтального участка выходной вольт-амперной характеристики тетрода. После этого устанавливают величину напр жени  смещени  экранирующего электрода 9, при -которой отсутствует ксищентраадионна.  э. д. с. между электродами 6 и 9, измер ема  микровольТМетром 5. При этом устанавливаютс  равными концентрадии реагента также и у поверхностей электродов 6 и 5. В таком состо нии тетрод / находитс  бесконечно долго как при закороченном входе, так и при открытом входе, т. е. изменение величины сопротивлени  мсточника входного сигнала не вызывает дрейфа выходного сигнала. Это обусловлено тем, что между электродами 7 и 5 отсутствует концентрационна  э. д. с., а между электродами 6 и 5- естественна  диффузи  реагента. После сообщени  тетроду входного зар да при открытом входе тетрода калибровкой регул тора 4 устанавл-Ивают величину нанр жени  смещени  1электрода 6, при которой отсутствует концентрационна  э. д. с. между электродами 6 и 9. Если эта велич-ина напр жеНИ1Я смещени  оказываетс  меньше (больше) верхнего предела горизонтального участка выходной вольт-амперной характеристики тетрода , соответственно увеличивают (уменьщают ) величину входного зар да и повтор ют наладку регул тора 4, измен   его калибровку . Работа интегратора ироисходит в основном так же, как и усилител  (фиг. 1), с той разницей, что противодействие концентрационной э. д. с. входно.му току нез-начительно, поскольку источник входного сигнала - генератор тока и его напр жение много больще концентрационной э. д. с. Кроме того, положительны .м эффектом устранени  естественной диффузии реагСНта  вл етс  не уменьшение потреблени  тока источника входного сигнала , что важно дл  реж-има усилени , а повышение линейности характеристики (Преобразовани , уменьшение дрейфа .выходного сигнала и расширение динамического дианазона работы интегратора. При использовании тетрода в режиме усиЛйни , .а С,1-триода в режиме 1интегри1рава.ни  сохран ютс  указанные положительные эффекты устранени  естественной диффузии реагента , при этом рассмотренные методики наладки регул тора 4 будут несколько изменены . .Преобразователь механических величин / в датчике разности давлений (фиг. 3) имеет два экранируемых .отсека с электродами 6, 7 и .мембраной 10 в каж1дом отсеке. Принцип его действи  основан на управлении течением электролита через отверсти  в электродах 6 с помощью мембран 10 и на измерении тока конвективной диффузии реагента электролита с по-мощью этих электродов. Изменение концентрации реагента у поверхности электродов 6 обуслав.ливает изменение величин токов, проход щих через сопротивлени  3 нагрузки, а следовательно, и падений напр жени  на этих сопротивлени х. Дл  поддержани1Я неизменной .начальной неличины концентрации реагента у иоверхности экранирующих электродов 6, .служащих также дл  считывани  выходного сигнала, необходимо регулировать напр жение смещ.ени  каждого этого электрода с помощью регул торов 4 в цеп х их (питани . Лоскольк-у входным сигналом преобразовател  1  вл етс  неэлектрическа  величина , регулирование этих напр жений может производитьс  как но току электродов 6, так и по концвнтрационной э. д. с. .между ними. Наладку же регул торов 4 целесообразно пронзводить по концентрационной э. д. с., что проще и точнее. Эта .наладка производитс  так же, как в интеграторе (фиг. 2) с той разницей , что этапы наладки соответствуют оптим .альному рав.новесному состо нию преобразовател  / и максимальной величине разности давлений одного из направлений ноочередноРабота датчика может быть рассмотрена дл  случа  воздействи  разности давлений одного направлени , например, слева направо , т. к. она аналогично происходит дл  случа .  Противоположного воздействи . .При воздействии указанной разности давлений на мем.браны .10 преобразовател  1 через отверсти  в электродах 6 происходит течение электролита слева направо, пропорциональное входному воздействию. В результате этого у левого электрода 6 ток возрастает, у правого - падает, а разность их гаропор.циональна скорости течени  электролита, а следовательно , и разности давлений. Изменение величин токов электродов 6 воздействует на регул торы 4 и приводит к изменению напр жений смещени  электродов 6, поэтому поддерживаетс  неизменной начальна  величина концентрации реагента у поверхностей этих электродов. Тем устран етс  естественна  диффузи  реагента через отверсти  в электродах 6, что, как ,и в интеграторе (фиг. 2), приводит К повышению линейности характеристики иреобразовани , уменьшению дрейфа выходного тока и расширению динамического дианазона работы. Испытани  приведенных устройств подтвердили эффективность предложенного способа регулировани  характеристик электрохимическ1их преобразователей и его преимущества перед известными способами: в усилителе уменьшено потребление тока источника входного сигнала, в интеграторе и датчике повышена линейность характеристики преобразовани  и расширен диапазон работы, во всех устройствах уменьшен дрейф выходного сигнала. Формула изобретени  1. Способ регулировани  характеристик электрохимических преобразователей путем использовани  сигнала с экранируюш,вго электрода , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  динамического диапазона работы (посредством устранени  естественной диффузии реагента электролита , поддерживают неиЗМенной начальную величину концентрации реагента у поверхности экранирующего электрода путем регулировани  его напр жени  смещени  с помощью сигналов, полученных измерением тока, например , электрода в экранируемом отсеке и концентрационной э. д. с. между экранирующим электродом и электродом сравнени , расположенным вне экранируемого отсека в зоне электролита с концентрацией реагента, близкой к концентрации у поверхности экранирующего электрода. 2.Способ по п. 1, о г л и ч а ю щ и и с   тем, что, при регулировании по току напр жение см€Щ|ени  экранирующего электрода измен ют на величину, определ емую соотношением Нернста дл  концентрационной э. д. с., в котором отношение концентраций замен ют отнощением текущего и начального значений измер емого тока. 3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что при регулировании по концентрационной э. д. с. поддерживают неизменной начальную величину этой э. д. с. 4.Способ по пп. 1 и 3, отличающийс   тем, что в преобразовател х с нескольюиМ:И экранированными отсеками и отдельными источниками напр жений смещени  экранирующих электродов в качестве электрода сравнени  берут экранирующий электрод другого экранированного отсека, а начальную величину концентрационной э. д. с. между ними устанавливают равной нулю при закороченных противоэлектродах экранируемых цепей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Фиш М. Л. «Химотронные приборы в автоматике , Киев, 1967, с. 28-29. In these devices, the voltage between the electrodes of the converter does not exceed 0.7 V for aqueous solutions of electrolyte and 1.5 V for solutions in dimethylformamide. As usual, these devices include electrochemical converters L sources 2. bias voltages and resistances 3 loads. For the implementation of the proposed method, they additionally contain 4 displacement voltage regulators having a low output resistance, and microvoltmeters 5 connected for the time of their adjustment, having a high input resistance. Regulator 4 is a positive voltage feedback amplifier with an output current and a logarithmic pass-through characteristic, for example, a self-magnetized magnetic amplifier. In each device, the resistance 3 of the load and the output of the regulator 4 are connected in series with the circuit of the reading electrode 6 and the common electrode 7. The operation of this circuit in the mode of limiting diffusion current provides the ability to read the output signal, for example, by the magnitude of the current passing through resistance 3 to load, the magnitude of the voltage drop across this resistance or the difference in currents of two such circuits, as in the differential pressure sensor (i, 3), using a lottery meter, for example, M424. In addition, this circuit interferes with the natural d-diffusion of the reagent through the holes in the reading electrode 6, due to its restoration on the surface of the electrode 6 and oxidation on the surface of the electrode 7. The amplifier's 1-triode (Fig. 1) has one shielded compartment between the reading 6 and about 7 common electrodes, called the integral compartment. In the second compartment, called the reservoir and containing the input electrode 8, the concentration of the reagent is close to the concentration at the surface of the electrode 6 due to the latter's operation in the mode of limiting diffusion current. Therefore, using the electrode 8 as a reference electrode makes it possible to fairly accurately judge the change in the concentration of the reagent at the surface of the electrode 6. To do this, the concentration of the dionic emf is measured. between electrodes 6 and 8 with a micrometer voltmeter 5. At the same time, due to the difference in the materials of electrodes 6 and S, the concentration “at emf. between them is not equal to zero and the equal concentrations of the reagent at their surfaces, and maintaining a constant initial value of the reagent at the surface of the electrode 6 is reduced to maintaining the same initial value of the concentration emf. between electrodes (; and 8. Since electrodes 7 and 5 are used to connect an input source, the electrolyte section between electrodes 6 and 8 is part of the converter input circuit /. The voltage drop across this section from the input current passing through it will distort measurement of the concentration emf between the electrode shaft 6 - 8, therefore, it is passed only during the adjustment of the regulator 4 prc disconnected source of the input signal. This adjustment is performed in two standards, corresponding to opposite polarities of the input voltage of one First, with a minimum reagent concentration in the gap between electrodes 5 and 7, setting the zero of the controller 4 sets the initial voltage of the electrode 5 to sit near the lower limit of the horizontal section of the output O.1-triode current-voltage characteristic And the magnitude of the concentration emf between the electrodes b and S using a micro-voltmeter 5. Secondly: the maximum concentration of the reagent between the electrodes b and 7 al.And | The displacement of the electrode 6, corresponding to the initial magnitude of the; d. between the electrodes at 8. If this magnitude of the displacement voltage of the electrode 6 is less (more) than the upper limit of the horizontal section of the vertical array of the center curve, and the 1-triode, respectively, increase (decrease) the amplitude of the input voltage and The adjustment of the regulator 4 is repeated. The operation of the amplifier proceeds as follows. With (input signal to the electrodes 7 - and S converter) input current flows between these electrodes. In proportion to the integral of this current, the amount of reagent on electrode B decreases (increases) in accordance with its direction and accordingly (decreases) the gap between the electrodes b and 7. As a result, the concentration emf between the electrodes 7 and S changes, which counteracts the input current, and the output current that passes between the electrodes 6 and 7 changes cutting resistance 3 of the load and through the output, as well as partially input circuit of the regulator 4. The latter leads to a change in the bias voltage of the reading electrode 6 by changing the concentration emf between the electrodes 7 and 8, therefore The initial concentration of the reagent at the top is unchanged between electro and 6. This eliminates the natural diffusion of the reagent through the holes in electrode 6, and therefore, and compensation due to this diffusion of the internal leakage brought to the input current. known current source input amplifiers. Tetrode 1 in the integrator (Fig. 2) has two shielded compartments: between the reading 6 and the common 7 electrodes, called the integral, and between the shielding 9 and the input 8 electrodes, called the reservoir. The volume of the tank is much larger than the volume of the integral compartment; therefore, the concentration of the reagent in it is almost constant. The shielding electrode 9 is not used to read the output signal and does not contain a load resistance in its circuit, so the bias voltage of this electrode is constant. In connection with the constant mode of operation of the electrode 9, it is not necessary to regulate it; we need a displacement, as for the reading electrode 6; Electrode 9's operating mode is close to Electrode 6's operating mode, in connection with which it is used as a reference electrode for measuring the concentration potential of Electrode 6 with the field of a microvoltmeter 5. Usually, Electrodes 6 and 9 are made of the same material: graphite, platinum or Llatino - iridium alloy, therefore, concentration e. d. between them it is equal to zero if the reagent is equal to the coictrination of their superpoints. Since the electrodes 7. and 9 s. Are needed to connect the source of the input signal, the electrolyte section between the electrodes 5 and 9 is part of the input circuit of the converter /. Voltage drop: in this area from the input current passing through it, the measurement of concentration e will be distorted. d. between electrodes 6 and 9, for this reason, it is produced only during the adjustment of regulator 4 with the input source turned off. This adjustment is carried out in two standards, corresponding to the optimal equilibrium state of the tetrode and the maximum input charge, i.e., the maximum dynamic dialzone of operation. In order to fix the optimal RHBECHOii-Q state, the electrodes 7. And I are short-circuited, which helps to equalize the concentrations of the reagent in the surfaces of these electrodes, as well as wait for electrodes and 7 (in the integral compartment) and between electrodes 5 and P (in tank). Then, by installing a regulator 4, the initial value of the bias voltage of the electrode 6 is set near the lower limit of the horizontal portion of the output current-voltage characteristic of the tetrode. Thereafter, the bias voltage value of the shielding electrode 9 is set, at which there is no x-center voltage. er d. between electrodes 6 and 9, measured by a microvolt meter 5. At the same time, the reagent concentrations are also set at the surfaces of electrodes 6 and 5. In this state, the tetrode / is infinitely long both with a shorted input and with an open entrance, i.e. A change in the resistance of the source of the input signal does not cause the output signal to drift. This is due to the fact that between the electrodes 7 and 5 there is no concentration e. D. s., and between the electrodes 6 and 5 - the natural diffusion of the reagent. After the input charge tetrad has been communicated, when the tetrode input is open, the calibration of regulator 4 establishes the magnitude of the displacement of 1 electrode 6, at which concentration concentration is absent. d. between electrodes 6 and 9. If this magnitude of the displacement voltage is less (more) than the upper limit of the horizontal portion of the output current-voltage characteristics of the tetrode, respectively, increase (decrease) the input charge and re-adjust the regulator 4, changing its calibration . The work of the integrator is essentially the same as the amplifier (Fig. 1), with the difference that the counteraction of the concentration e. d. the input current is negligible since the input signal source is the current generator and its voltage is much more than the concentration e. d. In addition, the positive effect of eliminating the natural diffusion of reactant is not that the current source of the input signal is reduced, which is important for the amplification mode, but an increase in the linearity of the characteristic (Conversion, reduction of the output signal drift and expansion of the dynamic dianzone of the integrator. When used the tetrode in the enhancement mode, .a C, 1-triode in the 1integra1para mode. These positive effects of the elimination of the natural diffusion of the reagent are retained; The regulator 4's adapters will be slightly modified. The transducer of mechanical quantities in the differential pressure sensor (Fig. 3) has two shielded compartments with electrodes 6, 7 and membrane 10 in each compartment. Its principle of operation is based on controlling the flow of electrolyte through the holes in electrodes 6 using membranes 10 and on measuring the current of convective diffusion of an electrolyte reagent with the aid of these electrodes. Changing the concentration of the reagent at the surface of the electrodes 6 causes a change in the values of the currents passing through the resistance 3 narrow, and hence the voltage drops across these resistances. In order to maintain a constant initial value of the reagent concentration at the surface of the shielding electrodes 6, which also serve to read the output signal, it is necessary to adjust the bias voltage of each of these electrodes with the help of regulators 4 in their circuits (power supply). 1 is a non-electric value, the regulation of these voltages can be carried out both on the current of the electrodes 6 and on the basis of the emissive voltage across them. The adjustment of the regulators 4 is advisable to run through This is simpler and more accurate. This adjustment is performed in the same way as in the integrator (Fig. 2) with the difference that the adjustment stages correspond to the optimum equilibrium state of the converter / and the maximum difference pressures of one of the directions alternately. Sensor operation can be considered for the case of the effect of pressure difference of one direction, for example, from left to right, since it similarly happens for the case of the opposite effect. .When a pressure difference is applied to the mem. .10 converter 1, electrolyte flows from left to right through the holes in electrodes 6, which is proportional to the input effect. As a result, the current increases at the left electrode 6, decreases at the right electrode, and the difference between their garoports is national to the electrolyte flow rate and, consequently, to the pressure difference. A change in the values of the currents of the electrodes 6 affects the regulators 4 and leads to a change in the bias voltages of the electrodes 6, therefore, the initial value of the concentration of the reagent at the surfaces of these electrodes remains unchanged. In this way, the natural diffusion of the reagent through the holes in the electrodes 6 is eliminated, which, as in the integrator (Fig. 2), leads to an increase in the linearity of the conversion and reduction of the output current drift and expansion of the dynamic work area. Tests of the above devices confirmed the effectiveness of the proposed method of controlling the characteristics of electrochemical converters and its advantages over the known methods: the amplifier reduces the current consumption of the input source, the linearity of the conversion characteristic in the integrator and the sensor, and the range of operation is extended, and the output drift is reduced in all devices. Claim 1. Method of adjusting the characteristics of electrochemical converters by using a signal with a screened electrode All, in order to increase accuracy and expand the dynamic range of the operation (by eliminating the natural diffusion of the electrolyte reagent, maintain the original initial value of the concentration of the reagent at the surface of the screening electrode by adjusting its bias voltage using signals obtained by measuring the current, for example, an electrode in a screen an animated compartment and a concentration emf between the shielding electrode and the reference electrode located outside the shielded compartment in the electrolyte zone with a concentration of the reagent close to the concentration at the surface of the shielding electrode. 2. Method according to claim 1, about l and h u and i with the fact that, when adjusting the current, the voltage to see the voltage of the shielding electrode is changed by the value determined by the nernst ratio for the concentration ef, in which the concentration ratio is replaced by the ratio of the current and initial measurement values Current consumption. 3. A method according to claim 1, characterized in that, when adjusted according to concentration e. d. maintain a constant initial value of this e. d. 4. Method according to paragraphs. 1 and 3, characterized in that in converters with multiple M: And shielded compartments and separate sources of bias voltage of the shielding electrodes, the shielding electrode of the other shielded compartment is taken as the reference electrode, and the initial value of the concentration e. d. between them, it is set to zero with shorted counter-electrodes of shielded circuits. Sources of information taken into account in the examination: 1.Fish M. L. “Chemotronic devices in automation, Kiev, 1967, p. 28-29. 2.Трей р В. В. «Электрохимические интегрирующие и аналоговые и запоминающие элементы, М., 1971, с. 70-71. 2.Trei V.V. "Electrochemical integrating and analog and storage elements, M., 1971, p. 70-71. 3.Фкш М. Л. и др. «Некоторые вопросы проектировани  линейных химотронных датчиков давлени . Сб. Приборостроение, Киев, 1968, выл. 5, с. 18-22.3. Fksh, M. L., et al., “Some issues in the design of linear chemotronic pressure sensors. Sat Instrument making, Kiev, 1968, howl 5, s. 18-22. 00 Риг 3Rig 3
SU752193081A 1975-11-28 1975-11-28 Method of controlling electrochemical transducer parameters SU601768A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752193081A SU601768A1 (en) 1975-11-28 1975-11-28 Method of controlling electrochemical transducer parameters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752193081A SU601768A1 (en) 1975-11-28 1975-11-28 Method of controlling electrochemical transducer parameters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU601768A1 true SU601768A1 (en) 1978-04-05

Family

ID=20638435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752193081A SU601768A1 (en) 1975-11-28 1975-11-28 Method of controlling electrochemical transducer parameters

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU601768A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5198771A (en) Potentiostatic apparatus and methods
US5298146A (en) Device for the simultaneous detection of dissimilar gas components
US6624637B1 (en) Device for measuring the concentrations in a measuring liquid
US4484582A (en) Electrolytic fluid flow rate method and apparatus
US4609452A (en) Engine air/fuel ratio sensing device
US4426621A (en) Detection circuitry for electrochemical analysis
KR870006408A (en) Pure water conductivity sensor
Goolsby et al. Versatile solid-state potentiostat and amperostat
US3609549A (en) Corrosion-measuring device
US4152233A (en) Apparatus for electrochemical gas detection and measurement
US4457808A (en) Method and means for recalibrating electrochemical cells in situ
SU601768A1 (en) Method of controlling electrochemical transducer parameters
US11841340B2 (en) Interface electronic device for reading an output signal and for controlling and conditioning a three-electrodes amperometric sensor
Carey et al. Responses of oxygen electrodes to variables in construction, assembly, and use
Enke et al. A versatile and inexpensive controlled potential polarographic analyzer
US4775456A (en) Electrochemical gas sensor
EP0077413A1 (en) Method and apparatus for electrically measuring fluid flow rates
US4168220A (en) Method for detecting the fouling of a membrane covered electrochemical cell
US4908105A (en) Flow-compensated electrochemical cell and method of analysis
US3993948A (en) Particle analyzer having scanning apparatus series coupled between a d.c. power source and the parallel connection of a d.c. short-circuiting device and a voltage sensitive signal detector
SU371466A1 (en) METHOD OF REGULATING THE CHARACTERISTICS OF ELECTROCHEMICAL SENSORS
SU981880A1 (en) Device for measuring gas component content in liquid or gaseous medium
SU600427A1 (en) Method of electrochemical analysis of substances
SU372587A1 (en) ELECTROCHEMICAL AMPLIFIED PENTOD
USRE27668E (en) mos fet