SU917103A1 - Устройство дл определени потенциала исследуемого электрода электрохимической чейки - Google Patents

Description

Изобретение относится к электрическим измерениям, а именно к измерению напряжения с компенсацией избыточной величины, линейно зависящей от тока, и может быть использовано для измерения потенциала поляризации электрода электрохимической ячейки в исследованиях электрохимии веских процессов с компенсацией падения напряжения в электролите между исследуемым электродом и электродом сравнения.

Известно устройство для определения потенциала исследуемого электрода электрохимической ячейки, содержащее источник тока, вспомогательный электрод и электрод сравнения, размещенные в электрохимической ячейке, нагрузочный резистор, включенный между исследуемым электродом и одним из полюсов источника тока, источник компенсирующего напряжения и индикатор, при этом иёточник тока соединен с вспомогательным и через источник компенсирующего напряжения исследуемым электродом, и источник компенсирующего напряжения включает соединенный с исследуемом электродом инвертирующий усилитель постоянного тока [1].

Недостатками известного устройства являются сложность процесса измерения и громоздкость устройства, 5 обусловливаемые сложной схемой компенсирующего устройства, требующей дополнительного источника,обеспечивающего величину тока не меньшую, чем ток основного источника питания, •JQ что связано фактически с дублированием основного источника питания ячейки.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения потенциала исследуемого электрода электрохимической ячейки, содержащем источник тока, вспомогательный электрод и электрод сравнения, размещенные в электрохимической ячейке, резистор, включенный между исследуемым электродом и одним из полюсов источника тока, источник компенсирующего напряжения и индикатор, источник компенсирующего напряжения выполнен в виде делителя напряжения из двух последовательно включенных резисторов, включенного между элект-, родом сравнения и общей клеммой ис20 точника тока и резистора, второй электрод источника тока соединен с вспомогательным электродом, а резистор снабжен дополнительным подвижным контактом, причем индикатор включен между подвижным контактом резистора и общей клеммой двух резисторов делителя напряжения.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит источник 1 тока, подсоединенный к вспомогательному электроду 2 электрохимической ячейки 3. Между электродом 4 сравнения и подсоединенной к источнику 1 общей клеммой 5 включен высокоомный делитель напряжения, состоящий из резисторов 6 и 7 равного сопротивления. Между исследуемым электродом 8 и общей клеммой 5 включен резистор 9 сопротивления на несколько порядков меньшего, чем сопротивление высокоомного делителя. Выходы делителя напряжения и резистора подключены к индикатору 10.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника 1 тока между вспомогательным электродом 2 и исследуемым электродом 8 через электрохимическую ячейку 3 протекает электрический ток, а между электродом 4 сравнения и общей клеммой 5 появляется напряжение, равное

Ug = Фи +IR₉ + <IR, где - потенциал исследуемого электрода;

.I - ток;протекающий через ячейку;

R_g - омическое сопротивление электролита между исследуемым электродом и электродом сравнения.

Благодаря- равному сопротивлению резисторов б и 7, подключенных между электродом 4 сравнения и общей клеммой 5, на выходе образованного ими делителя поступает часть напряжения U_e, равная

Up. _ Фм-t-IR э + IR

2

Далее, с помощью резистора 9 в цепи исследуемого электрода 8 между подвижным контактом резистора 9 и общей клеммой 5 устанавливают сопротиавление, равное —ηφ- , что определяет на выходе этого резистора появление напряжения U_K, равного ' τι - ^{IR + IR}g к 2

Из-за подключения выходов параллельно соединенных делителя напряжения и резистора к индикатору 10 на выходе последнего появляется разность напряжений, пропорциональная измеряемому потенциалу исследуемого электрода 8

U_c , Фи

2 2 ’ 2-

Таким образом, выделение из измеряемого потенциала напряжения, пропорционального падению напряжения в электролите, и вычитание этого напряжения из общего напряжения электрода сравнения исключает необходимость управляемой обратной связи по току, что значительно упрощает процесс измерения и упрощает схему устройства, так как исключает из цепи компенсации Обратной связью охваченный источник тока.

Предлагаемое устройство характеризуется высокой точностью измерения, малыми' габаритами и несложной конструкцией,- требующей малых затрат при изготовлении.

Claims (1)

1. точника тока и резистора, второй электрод источника тока соединен с вспомогательным электродом, а рези тор снабжен дополнительным подвижн контактом, причем индикатор включе между подвижным контактом резистор и общей клеммой двух резисторов де лител  напр жени . На чертеже изображена схема уст ройства. Устройство содержит источник 1 тока, подсоединенный к вспомогател ному электроду 2 электрохимической  чейки 3. Между электродом 4 сравне ни  и подсоединенной к источнику 1 общей клеммой 5 включен высокоомны делитель напр жени , состо щий из резисторов б и 7 равного сопротивл ни . Между исследуемым электродом и общей клеммой 5 включен резистор сопротивлени  на несколько пор дков меньшего, чем сопротивление высокоомного .делител . Выходы делител  напр жени  и резистора подключены индикатору 10. Устройство работает следующим образом. При включении источника 1 тока между вспомогательным электродом 2 и исследуемым электродом 8 через электрохимическую  чейку 3 протека электрический ток, а между электродом 4 сравнёни  и общей клеммой 5 по вл етс  напр жение, {5авное Ug vpv, -t-IRg - 3.R, где - потенциал исследуемого электрода; . I - ток, протекающий через  чейку; R - омическое сопротивление электролита между исследу мым электродом и электродом сравнени . Благодар равному сопротивлению резисторов б и 7, подключенных между электродом 4 сравнени  и общей клеммой 5, на выходе образованного ими делител  поступает часть напр жени  Ug, равна  Up, 4 U-t-IRq 4- IR 22 . Далее, с помощью резистора 9 в цепи исследуемого электрода 8 между подвижным контактом резистора 9 и общей клеммой 5 устанавливают сопро тиавление, равное , что опреде л ет на выходе этого резистора по в ление напр жени  U, равного п - IR + IRa х 2 Из-за подключени  выходов параллельно соединенных делител  напр жени  и резистора к индикатору 10 на выходе последнего по вл етс  разность напр жений, пропорциональна  измер емому потенциалу исследуемого электрода 8 Uc ,, ЧиИЯэ -ТК IR4R9 и - - -.Таким образом, выделение из измер емого потенциала напр жени , пропорционального падению напр жени  в электролите, и вычитание этого напр жени  из общего напр жени  электрода сравнени  исключает необходимость управл емой обратной св зи по току, что значительно упрощает процесс измерени  и упрощает схему устройства, так как исключает из цепи компенсации обратной св зью охваченный источник тока. Предлагаемое устройство характеризуетс  высокой точностью измерени , малымигабаритами и несложной конструкцией,- требующей малых затрат при изготовлении. Формула изобретени  Устройство дл  определени  потенциала исследуемого электрода электрохимической  чейки, содержащее источник тока, вспомогательный электрод и электрод сравнени , размещенные в электрохимической  чейке, резистор, включенный между исследуемым электродом и одним из полюсов источника тока, источник компенсирующего напр жени  и индикатор, о тл ич ающ. е е с   тем, что, с целью упрс(дени , источник компенсирующего напр жени  выполнен в виде делител  напр жени  из двух последовательно включенных резисторов,включенного между электродом сравнени  и общей клеммой источника тока и резистора , второй электрод источника тока соединен с вспомогательным электродом, а резистор снабжен дополнительным подвижным контактом, причем индикатор включен между подвижным контактом резистора и общей клеммой-двух резисторов-делител  напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР . 387294, кл. G 01 R 19/16,03.06.71.