RU238136U1 - Portable non-polarizable copper sulfate reference electrode with vibration stabilization - Google Patents
Portable non-polarizable copper sulfate reference electrode with vibration stabilizationInfo
- Publication number
- RU238136U1 RU238136U1 RU2025119629U RU2025119629U RU238136U1 RU 238136 U1 RU238136 U1 RU 238136U1 RU 2025119629 U RU2025119629 U RU 2025119629U RU 2025119629 U RU2025119629 U RU 2025119629U RU 238136 U1 RU238136 U1 RU 238136U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper sulfate
- reference electrode
- vibration
- ion
- rod
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к технике электрометрических коррозионных обследований подземных трубопроводов, для измерения электрохимических потенциалов подземных металлических сооружений (далее потенциал) и может быть использована в газовой, нефтяной и смежных отраслях промышленности. Переносной медносульфатный электрод сравнения с вибростабилизацией включает: медный стержень, диэлектрический корпус, насыщенный раствор сернокислой меди, ионообменную мембрану, штангу, рукоятку, провода электропитания, измерительный провод, элемент электропитания, кнопку и устройство, создающее вибрацию. Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в переносной медносульфатный электрод сравнения вмонтировано устройство, создающее вибрацию, которое позволяет снизить концентрационную поляризацию медного стержня электрода, электросопротивление ионообменной мембраны и её переходное электрическое сопротивление при контакте с грунтом. 1 ил. The utility model relates to electrometric corrosion survey techniques for underground pipelines, for measuring the electrochemical potentials of underground metal structures (hereinafter, "potential"), and can be used in the gas, oil, and related industries. A portable copper sulfate reference electrode with vibration stabilization comprises: a copper rod, a dielectric housing, a saturated copper sulfate solution, an ion-exchange membrane, a rod, a handle, power supply wires, a measuring wire, a power supply element, a button, and a vibration-generating device. The essence of the claimed utility model is that a vibration-generating device is built into the portable copper sulfate reference electrode, which reduces the concentration polarization of the copper rod of the electrode, the electrical resistance of the ion-exchange membrane, and its transient electrical resistance upon contact with the ground. 1 Fig.
Description
Область техники, к которой относится полезная модельThe field of technology to which the utility model belongs
Полезная модель относится к технике электрометрических коррозионных обследований подземных трубопроводов для измерения электрохимических потенциалов подземных металлических сооружений (далее потенциал) и может быть использована в газовой, нефтяной и смежных отраслях промышленности.The utility model relates to the technique of electrometric corrosion surveys of underground pipelines for measuring the electrochemical potentials of underground metal structures (hereinafter referred to as potential) and can be used in the gas, oil and related industries.
Уровень техникиState of the art
Известен переносной медносульфатный электрод сравнения типа ЭМС-1,2, позволяющий выполнять измерения в различных грунтах [Разработчик - ЗАО «Химсервис», официальный сайт https://www.химсервис.com]. Электрод включает: медный стержень, диэлектрический корпус, насыщенный раствор сернокислой меди, сменные ионообменные мембраны, штангу, рукоятку, измерительный провод.A portable copper sulfate reference electrode, type EMS-1.2, is known for its ability to perform measurements in various soils [Developer: Khimservis CJSC, official website: https://www.khimservis.com]. The electrode includes a copper rod, a dielectric housing, a saturated copper sulfate solution, replaceable ion-exchange membranes, a rod, a handle, and a measuring cable.
Недостатком переносного медносульфатного электрода сравнения типа ЭМС-1,2 является нестабильная погрешность измерений в полевых условиях.The disadvantage of the portable copper sulfate reference electrode type EMS-1.2 is the unstable measurement error in field conditions.
Известен переносной медносульфатный неполяризующейся электрод сравнения типа ЗГАНС ГЭС-МС-П [Разработчик - ООО «Завод газовой аппаратуры «НС», официальный сайт https://www.enes26.ru]. Электрод включает: медный стержень, диэлектрический корпус, гелеобразный электролит, ионообменную мембрану, штангу, рукоятку, измерительный провод.A portable non-polarizable copper sulfate reference electrode, type ZGANS GES-MS-P, is known [Developer: Gas Equipment Plant NS LLC, official website: https://www.enes26.ru]. The electrode comprises a copper rod, a dielectric housing, a gel-like electrolyte, an ion-exchange membrane, a rod, a handle, and a measuring lead.
Недостатком переносного медносульфатного электрода сравнения типа ЗГАНС ГЭС-МС-П является большое переходное сопротивление между ионообменной мембраной и грунтом, нестабильная погрешность измерений в полевых условиях.The disadvantage of the portable copper sulfate reference electrode type ZGANS GES-MS-P is the high contact resistance between the ion-exchange membrane and the soil, and unstable measurement error in field conditions.
В высокоомных, песчаных, запыленных грунтах, при измерениях потенциалов подземных металлических сооружений переносным медносульфатным электродом сравнения методом выносного электрода или градиента потенциалов электрических токов в грунте, возникает нестабильная погрешность из-за большого переходного сопротивления между ионообменной мембраной и грунтом. Чтобы уменьшить переходное сопротивление увеличивают площадь ионообменной мембраны, уменьшают ее толщину или увлажняют грунт в месте установки электрода сравнения [Методы контроля и измерений при защите подземных сооружений от коррозии. М. Недра, 1978, Глазов Н.П., Стрижевский И.В., Калашникова A.M. и др.].In high-resistivity, sandy, and dusty soils, when measuring the potential of underground metal structures with a portable copper sulfate reference electrode using the remote electrode method or the potential gradient method of electric currents in the soil, an unstable error occurs due to the high contact resistance between the ion-exchange membrane and the soil. To reduce the contact resistance, the area of the ion-exchange membrane is increased, its thickness is reduced, or the soil at the location of the reference electrode is moistened [Methods of Monitoring and Measurements in the Protection of Underground Structures from Corrosion. Moscow: Nedra, 1978, Glazov, N.P., Strizhevsky, I.V., Kalashnikova, A.M., et al.].
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является переносной электрод сравнения типа К.M.S. 265 010 Stabbezugsclcktrode с устройством типа K.M.S. 265 203 Schwammaufsatz-Set [Разработчик KORUP, Германия, официальный сайт https://www.korupp-kks.com].The closest analogue, accepted as a prototype, is a portable reference electrode of the K.M.S. 265 010 Stabbezugsclcktrode type with a device of the K.M.S. 265 203 Schwammaufsatz-Set type [Developer KORUP, Germany, official website https://www.korupp-kks.com].
Электрод включает: медный стержень, диэлектрический корпус, насыщенный раствор сернокислой меди, ионообменную мембрану, штангу, рукоятку, измерительный провод. Устройство К.M.S. 265 203 Schwammaufsatz-Set включает: емкость для воды, держатель для крепления емкости для воды к штанге электрода, диспенсер.The electrode includes a copper rod, a dielectric body, a saturated copper sulfate solution, an ion-exchange membrane, a rod, a handle, and a measuring wire. The K.M.S. 265 203 Schwammaufsatz-Set includes a water container, a holder for attaching the water container to the electrode rod, and a dispenser.
Недостатком переносного электрода сравнения K.M.S. 265 010 Stabbezugselektrode с устройством К.M.S. 265 203 Schwammaufsatz-Set является громоздкость конструкции и необходимость перемещения емкости с водой в полевых условиях измерений, недостаточная стабильность и трудоемкость измерений в полевых условиях.The disadvantage of the portable reference electrode K.M.S. 265 010 Stabbezugselektrode with the K.M.S. 265 203 Schwammaufsatz-Set device is the bulkiness of the design and the need to move the container with water in the field measurement conditions, insufficient stability and labor-intensiveness of measurements in the field.
Раскрытие полезной моделиDisclosure of a utility model
Целью заявляемой полезной модели является снижение влияния негативных факторов на погрешность электрометрических измерений в полевых условия, путем создания переносного медносульфатного электрода сравнения упрощенной конструкции и обеспечивающего снижение концентрационной поляризации, электросопротивления ионообменной мембраны, переходного электрического сопротивления ионообменной мембраны при контакте с грунтом.The purpose of the claimed utility model is to reduce the influence of negative factors on the error of electrometric measurements in field conditions, by creating a portable copper sulfate reference electrode of a simplified design and ensuring a reduction in concentration polarization, electrical resistance of the ion-exchange membrane, and transient electrical resistance of the ion-exchange membrane upon contact with the ground.
Поставленная цель достигается тем, что конструкция переносного медносульфатного электрод сравнения оснащается устройством подведения механической энергии посредством вибрации. В результате вибрации интенсифицируется массопередача и выравнивается концентрация раствора сернокислой меди у поверхности медного стержня, мембраны и в объеме раствора, уменьшается и стабилизируется электрическое сопротивление капилляров ионообменной мембраны, увеличивается и стабилизируется площадь контакта ионообменной мембраны с грунтом и уменьшается переходное электрическое сопротивление ионообменной мембраны при контакте с грунтом.This goal is achieved by equipping the portable copper sulfate reference electrode with a device for supplying mechanical energy through vibration. Vibration intensifies mass transfer and equalizes the concentration of the copper sulfate solution at the surface of the copper rod, membrane, and throughout the solution, reduces and stabilizes the electrical resistance of the ion-exchange membrane capillaries, increases and stabilizes the contact area of the ion-exchange membrane with the soil, and reduces the transient electrical resistance of the ion-exchange membrane when in contact with the soil.
Такая конструкция переносного медносульфатного электрода сравнения с вибростабилизацией позволяет значительно упростить конструкцию прототипа, а применение другого физического принципа позволяет увеличить количество корректируемых факторов негативного влияния на результаты измерений.This design of a portable copper sulfate reference electrode with vibration stabilization allows for a significant simplification of the prototype design, while the use of a different physical principle allows for an increase in the number of correctable factors that negatively influence measurement results.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в переносной медносульфатный электрод сравнения вмонтировано устройство подведения механической энергии посредством вибрации к медному стержню, раствору сернокислой меди и ионообменной мембране, позволяющее снизить погрешность и минимизировать влияние негативных факторов на результат измерений.The essence of the claimed utility model is that a device for supplying mechanical energy through vibration to a copper rod, a copper sulfate solution, and an ion-exchange membrane is built into a portable copper sulfate reference electrode, allowing for a reduction in error and minimization of the influence of negative factors on the measurement result.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в упрощении конструкции, но сравнению с аналогом, снижении трудозатрат при проведении электрометрических измерений, снижении погрешности и повышении достоверности результатов измерений.The technical result achieved by implementing the claimed utility model consists of a simplified design, but in comparison with an analogue, a reduction in labor costs when conducting electrometric measurements, a reduction in error and an increase in the reliability of measurement results.
Реализация заявляемой полезной модели позволяет наладить мелкосерийное производство электрода сравнения в кратчайшие сроки без необходимости использования значительных производственных мощностей.The implementation of the claimed utility model makes it possible to establish small-scale production of a reference electrode in the shortest possible time without the need for significant production capacity.
Краткое описание чертежей и иных материаловBrief description of drawings and other materials
На фиг. дана функциональная схема переносного неполяризующегося медносульфатного электрода сравнения с вибростабилизацией.The figure shows a functional diagram of a portable non-polarizing copper sulfate reference electrode with vibration stabilization.
Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model
Заявляемый переносной неполяризующийся медносульфатный электрод сравнения с вибростабилизацией включает: медный стержень 1, диэлектрический корпус 2, насыщенный раствор сернокислой меди 3, ионообменную мембрану 4, штангу 5, рукоятку 6, провода электропитания 7 и измерительный провод 8 для подключения к измерителю потенциалов, элемент электропитания 9, кнопка 10, электродвигатель 11, массивный металлический эксцентрик в форме сектора диска 12, насаженного на вращающейся вал электродвигателя. Электродвигатель 11 и массивный металлический эксцентрик в форме сектора диска 12, насаженною на вращающейся вал электродвигателя, образуют устройство, создающее вибрацию.The claimed portable non-polarizable copper sulfate reference electrode with vibration stabilization includes: a copper rod 1, a dielectric body 2, a saturated solution of copper sulfate 3, an ion-exchange membrane 4, a rod 5, a handle 6, power supply wires 7 and a measuring wire 8 for connecting to a potential meter, a power supply element 9, a button 10, an electric motor 11, a massive metal eccentric in the form of a sector of a disk 12 mounted on a rotating shaft of the electric motor. The electric motor 11 and the massive metal eccentric in the form of a sector of a disk 12 mounted on a rotating shaft of the electric motor form a device that creates vibration.
Заявленный переносной неполяризующийся медносульфатный электрод сравнения с вибростабилизацией работает следующим образом. Собирается необходимая схема электрометрических измерений, в соответствии с нормативной документацией по электрометрическим измерениям. Переносной неполяризующейся медносульфатный электрод сравнения с вибростабилизацией устанавливается в грунт. После установки электрода в грунт, нажимается кнопка 10. Включается устройство вибрации 11, 12. За счет того, что устройство вибрации 11, 12 жестко вмонтировано в штангу 5, механическая энергия вибрации передается на медный стержень 1, диэлектрический корпус 2, насыщенный раствор сернокислой меди 3, ионообменную мембрану 4. За счет этого происходит перемешивание раствора сернокислой меди 3 и снижение концентрационной поляризации. Усиливается смачивание капиллярно-пористого материала ионообменной мембраны 4 и снижается ее электрическое сопротивление. Происходит «притирка» поверхности ионообменной мембраны 4 с грунтом и увеличивается их площадь соприкосновения. Стабилизируется электрический контакт мембраны с грунтом. Уменьшается переходное электрическое сопротивление контакта ионообменной мембраны и грунта. Снижается падение напряжения на переходном сопротивлении, что приводит к стабилизации и снижению погрешности при измерении электрохимических потенциалов.The claimed portable non-polarizing copper sulfate reference electrode with vibration stabilization operates as follows. The required electrometric measurement circuit is assembled in accordance with the regulatory documentation for electrometric measurements. The portable non-polarizing copper sulfate reference electrode with vibration stabilization is installed in the ground. After installing the electrode in the ground, button 10 is pressed. Vibration device 11, 12 is activated. Due to the fact that vibration device 11, 12 is rigidly mounted in rod 5, the mechanical energy of vibration is transferred to copper rod 1, dielectric housing 2, saturated copper sulfate solution 3, and ion-exchange membrane 4. This causes mixing of copper sulfate solution 3 and a decrease in concentration polarization. Wetting of the capillary-porous material of ion-exchange membrane 4 is enhanced, and its electrical resistance is reduced. The surface of ion-exchange membrane 4 "grinds" with the soil, increasing their contact area. Electrical contact between the membrane and the soil is stabilized. The contact resistance between the ion-exchange membrane and the soil decreases. The voltage drop across the contact resistance decreases, leading to stabilization and reduced error in electrochemical potential measurements.
Разработанный переносной неполяризующийся медносульфатный электрод сравнения с вибростабилизацией представляет альтернативу традиционным, серийно выпускаемым электродам сравнения.The developed portable non-polarizing copper sulfate reference electrode with vibration stabilization represents an alternative to traditional, commercially available reference electrodes.
Преимущество переносного неполяризующегося медносульфатного электрода сравнения с вибростабилизацией, в отличие от аналогов, заключается в более стабильных и достоверных результатах измерений независимо от условий электрометрических измерений.The advantage of a portable non-polarizing copper sulfate reference electrode with vibration stabilization, in contrast to its analogues, is more stable and reliable measurement results, regardless of the conditions of electrometric measurements.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU238136U1 true RU238136U1 (en) | 2025-10-17 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN88211040U (en) * | 1988-01-23 | 1988-10-19 | 中国科学院南京土壤研究所 | Copper sulfate reference electrode |
| SU1696586A1 (en) * | 1989-11-28 | 1991-12-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Защите Металлов От Коррозии | Portable non-polarizing copper sulfate comparison electrode |
| RU2339740C1 (en) * | 2007-03-19 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод газовой аппаратуры "НС" | Bicameral copper-sulfate nonpolarisable reference electrode |
| CN214894999U (en) * | 2021-06-18 | 2021-11-26 | 承德华腐隆辰防腐工程有限责任公司 | Novel copper-copper sulfate reference electrode |
| RU208948U1 (en) * | 2021-09-15 | 2022-01-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Электронная корпорация "Радуга" | Portable reference electrode |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN88211040U (en) * | 1988-01-23 | 1988-10-19 | 中国科学院南京土壤研究所 | Copper sulfate reference electrode |
| SU1696586A1 (en) * | 1989-11-28 | 1991-12-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Защите Металлов От Коррозии | Portable non-polarizing copper sulfate comparison electrode |
| RU2339740C1 (en) * | 2007-03-19 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод газовой аппаратуры "НС" | Bicameral copper-sulfate nonpolarisable reference electrode |
| CN214894999U (en) * | 2021-06-18 | 2021-11-26 | 承德华腐隆辰防腐工程有限责任公司 | Novel copper-copper sulfate reference electrode |
| RU208948U1 (en) * | 2021-09-15 | 2022-01-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Электронная корпорация "Радуга" | Portable reference electrode |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| https://web.archive.org/web/20240228132301/https://www.xn--b1aficrzfe2a.com/ems-ve-mendeleevets.html, дата размещения в электронной среде 28.02.2024. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105021519B (en) | Atmospheric corrosion on-line measurement device | |
| Hammer | Acidity of polar ice cores in relation to absolute dating, past volcanism, and radio–echoes | |
| US3242729A (en) | Electrolytic flowmeter | |
| CN102778429A (en) | Electrochemical transducer for atmospheric corrosion of metal materials and application thereof | |
| US3223597A (en) | Method and means for oxygen analysis of gases | |
| CN204166145U (en) | Non-polarizing electrode | |
| CN102200463A (en) | Liquid level linear measurement method based on impedance measurement | |
| CN101943655A (en) | On-line corrosion detector for reinforced concrete and method thereof | |
| CN202693686U (en) | Aquaculture water body conductivity sensor | |
| CN203561608U (en) | A Portable Soil Corrosion Speed Measuring Instrument | |
| RU238136U1 (en) | Portable non-polarizable copper sulfate reference electrode with vibration stabilization | |
| CN103808648A (en) | Atmospheric environment corrosion testing device for high sulfur natural gas purification plant | |
| CN112461744A (en) | Electrochemical testing device and method for metal failure under liquid film | |
| Kappes et al. | Simplified amperometric detector for capillary electrophoresis | |
| JPS638423B2 (en) | ||
| RU2515097C2 (en) | Device for measurement of electric parameters for solid and liquid geological specimen | |
| CN105954340B (en) | Electrical signal collection and transmitting device for flat working electrode | |
| Baker et al. | The galvanic cell oxygen analyzer | |
| CN2074913U (en) | Digital soil conductivity testing instrument | |
| JP4099444B2 (en) | Electrical conductivity measurement device over time | |
| Staicopolus | “Electrocapillary” studies on solid metals | |
| CN104807871B (en) | A kind of dynamic electrochemical testing device and attaching method thereof | |
| JP2001272319A (en) | Apparatus and method for predicting fatigue damage | |
| CN103558146A (en) | Multifunctional same-material three-electrode probe | |
| JPH0616024B2 (en) | Apparatus and method for measuring hydrogen concentration in water |