[go: up one dir, main page]

SU981882A1 - Ac polarograph - Google Patents

Ac polarograph Download PDF

Info

Publication number
SU981882A1
SU981882A1 SU813277589A SU3277589A SU981882A1 SU 981882 A1 SU981882 A1 SU 981882A1 SU 813277589 A SU813277589 A SU 813277589A SU 3277589 A SU3277589 A SU 3277589A SU 981882 A1 SU981882 A1 SU 981882A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
output
adder
residual current
integrator
Prior art date
Application number
SU813277589A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Зиновьев
Юрий Алексеевич Иванов
Original Assignee
Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова
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 Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова filed Critical Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова
Priority to SU813277589A priority Critical patent/SU981882A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU981882A1 publication Critical patent/SU981882A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

Изобретение относитс  к пол ро графическому анализу и может быть использовано в приборах дл  определени  ультрамалых концентраций примесей в веществах высокой чистоты, например, методом инверсионной вольтамперомётрии.The invention relates to a graphical analysis and can be used in devices for determining ultra-small impurity concentrations in high-purity substances, for example, by using an inverted volt meter.

Известен пол рограф переменного тока, содержаилй генератор синусоидального напр жени , фазовращатель, генератор линейно-измен ющегос  напр жени , потенциостат,  чейку, усилитель низкой частоты, фазовый детектор, фильтр и регистратор. Принцип работы этого устройства основан на регистрации активной составл к цей переменного тока  чейки сигнала , вызванного электрохиглической реакцией определ емой примеси в зависимости от линейно-измен ющегос  напр жени  на  чейке 1.An alternating current polarograph, containing a sinusoidal voltage generator, a phase shifter, a linear variable voltage generator, a potentiostat, a cell, a low-frequency amplifier, a phase detector, a filter, and a recorder, is known. The principle of operation of this device is based on the registration of the active component of the alternating current cell signal, caused by the electrochigly reaction of the detected impurity depending on the linear-varying voltage on the cell 1.

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что суммарный ток  чейки содержит большой уровень остаточного тока - помехи, который определ етс  в основном током, протекающим через емкость двойного сло   чейки и может в дес тки и сотни раз превышать по амплитуде ток сигнала, преп тству  его измерению.The disadvantage of this device is that the total cell current contains a large level of residual current - interference, which is determined mainly by the current flowing through the capacitance of the cell double layer and can exceed the signal current by tens and hundreds of times in amplitude .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  пол рограф переменного тока , содержащий фазовращатель, генераторы линейно-измен ющегос  и переменного напр жений, потенциостат,  чейку, фазовый детектор, фильтр, регистратор и ключ.Closest to the present invention is an alternating current polarograph containing a phase shifter, linear-varying and alternating voltage generators, a potentiostat, a cell, a phase detector, a filter, a recorder, and a key.

В данном устройстве эффект компенсации достигаетс  за счет примеto нени  фазовращател  с управл ющимIn this device, the compensation effect is achieved by the use of a phase shifter with a control

входом, подключенным к выходу запоминак дего устройства, вход которюго нагружает через контакты выход усилител  посто нного тока, вход которого присоединен к выходу фильтра. Запог .танание -оптимального фазового сдвига происходит непосредственно перед началом электрохимической реакции определ емого элемента. Применение этого прибора позвол ет в 10-13 раз уменьшить наклон остаточного тока при потенциалах растворени  ртути и выделени , водорода Однако во врем  сн ти  пол рограмan input connected to the memory output of the device device, the input of which loads the output of the direct current amplifier through the contacts, the input of which is connected to the output of the filter. Zapogante-optimal phase shift occurs immediately before the start of the electrochemical reaction of the element being determined. The use of this device allows a 10–13 fold decrease in the slope of the residual current at the dissolution potentials of mercury and the release of hydrogen. However, during the removal of the polarogram

25 мы происходит нарушение настройки25 we are breaking the setting

фазы за счет изменени  емкости ДВОЙНОГО сло . Это с свою очередь приводит к нарушению соотношени  ме5эду активной составл юше остаточ30 ного тока и компенсирующей его емкостной составл ющей и ухудшению степени компенсации остаточного переменного тока. Поэтому при увеличении чувствительности прибора наклон характеристики, остаточного тока становитс  значительнЕа1м, что также затру н бт анализ и ограничивает применение прибора.phase by changing the capacity of the DOUBLE layer. This, in turn, leads to a violation of the ratio of the active energy component of the residual current and its capacitive component compensating for it and the deterioration of the residual alternating current compensation level. Therefore, with an increase in the sensitivity of the instrument, the slope of the characteristic, the residual current becomes significantly E1m, which also obstructs the analysis and limits the use of the instrument.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности прибора.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем,: чуо в пол рограф, содержащий фазовращатель, генераторы линейноизмен ющегос  и переменного напр жений , полключеннЕле через потенциостат к аноду  чейки, к катоду которой последовательно присоединены усилитель низкой частоты, фазовый детектор) Фильтр, к выходу которого подключены регистратор и усилитель посто нного тока, соединенный через ключ с запоминающим устройством, дополнительно введены два сумматора, интегратор, два запоминакноих устройства , четыре ключа, причем выход фильтра подключен к входу первого сумматора, выход которого через первый и второй ключи подюпочен к обоим дополнительным запог4инающ1 м устройствам , выходы ко торых через третий и четвертый ключи подключены к входу интегратора, выход которого соединен С входами обоих сумматоров, причем второй вход второго сумматО а соединен с выходом основного запоминающего устройства, а выход - с управл ющим входом фазовращател .The goal is achieved by: chuo in a polarograph containing a phase shifter, linear and alternating voltage generators, half connected via a potentiostat to the anode of the cell, to the cathode of which a low-frequency amplifier is sequentially connected, phase detector DC connected through a key with a memory device, additionally introduced two adders, an integrator, two memory devices, four keys, and the output of the filter is connected to the input One first adder, the output of which through the first and second keys is connected to both additional processing devices, the outputs of which through the third and fourth keys are connected to the integrator input, the output of which is connected to the inputs of both adders, and the second input of the second totalizer is connected to the output of the main memory device, and the output - with the control input of the phase shifter.

На чертеже приведена схема предлагаейого пол рографа.The drawing shows a diagram of the proposed polographer.

Пол рограф содеркит генератор 1 линейно-измей ющегос  напр жени , нагруженный потенциостатом 2 и схемой 3 управлени . К потенциостату присоединены так же  чейка 4 и фазовращатель 5, ЯВЛЯЮЩИЙСЯ нагрузкой генератора б синусоидального напр жени  . К катоду лчейки присоединены последовательно усилитель 7 низкой частоты, фазовый детектор 8, фильтр и регистратор 10.Polarograph contains a generator 1 linearly varying voltage, loaded with a potentiostat 2 and a control circuit 3. A cell 4 and a phase shifter 5, WHICH ARE loaded by the generator of sinusoidal voltage b, are also connected to the potentiostat. A low-frequency amplifier 7, a phase detector 8, a filter and a recorder 10 are connected in series to the cathode of the cell.

К выходу фильтра подключены усилитель 11 посто нного тока, нагруженный через контакт 12 запоминающим устройством 13, выход которого через сумматор 14 подключен к управл ющему входу фазовращател , и сумматор 15 соединен через ключи 16 и 17 с запоминающими устройствами 18 и 19, выходы которых через ключи 20 и 21 пo :fключeны ко входу интегратора 22, управл емого ключом 23, выход которого соединен с входом сумматоров 14 и 15.,A DC amplifier 11 is connected to the filter output, loaded through pin 12 by a storage device 13, the output of which is connected to the control input of the phase shifter through an adder 14, and the adder 15 is connected via keys 16 and 17 to storage devices 18 and 19, whose outputs are via keys 20 and 21 by: f connected to the input of the integrator 22, controlled by a key 23, the output of which is connected to the input of adders 14 and 15.,

Пол рограф работает следующим образом.Gender works as follows.

В исходном состо нии перед начало пол рографического анализа напр жение на запоминающих устройствах 18. и 19 устанавливаетс  равным нулю, ключи 17 и 21 замкнуты, ключи 16 и 20 разомкнуты.In the initial state, before the start of the polarographic analysis, the voltage on the storage devices 18 and 19 is set to zero, the keys 17 and 21 are closed, the keys 16 and 20 are open.

На  чейку 4 через потенциостат 2 от генератора 1 подают линейно-измен ющеес  пол ризующее напр жение, а от генератора б через фазовращатель 5подают переменное напр жение.On cell 4, a linearly varying polarizing voltage is supplied from generator 1 through a potentiostat 2, and alternating voltage is applied from generator b through a phase shifter 5.

Переменный ток, -протекающий через  чейку, преобразуют в усилителе 7 S напр жение и подают на вход фазового детектора 3. Пульсирующее напр жение с выхода детектора сглаживают фильтром 9 и подают на регистратор 10.The alternating current flowing through the cell is converted into an amplifier 7S voltage and fed to the input of the phase detector 3. The pulsating voltage from the detector output is smoothed by filter 9 and fed to the recorder 10.

Пол рограф работает в двух режимах , причем из первого режима во второй реждал работы пбл рограф переходит при достижении линейно-измен ющимс  напр жении потенциала близкого к потенциалу начала электрохимической реакции определ емого элемента. Первый режим работы - режим с1втоподстройки фазы - ключи 12 и 23 замкнуты . При этом посто нное напр жение с выхода фильтра 9 усиливаетс  уем-, лителем 11 и через контакт 12 и запоминающее устройство 13 подаетс  на управл ющий вход фазовращател  5.The polarograph operates in two modes, and the first mode of operation of the second mode of operation of the PCBrograph passes when the linear-varying voltage reaches a potential element close to the potential of the beginning of the electrochemical reaction. The first mode of operation - mode c1 phase adjustment - keys 12 and 23 are closed. In this case, a constant voltage from the output of the filter 9 is amplified by a voltage switch, a disconnector 11, and through contact 12 and a storage device 13 is fed to the control input of the phase shifter 5.

При этом настройка фазы происходит до тех пор, пока остаточный ток на регистраторе не будет равен нулю.In this case, the phase adjustment occurs until the residual current on the recorder is equal to zero.

В режиме автоподстройки фазы интегрирующа  емкость интегратора 22 закорочена контактом 23, и напр жение на втором входе сумматора 14 авно нулю. Переход из первого режима во второй, при котором происХОДУ1Т измерение тока электрохимической peakции и настройка компенсатора .сдвига фазы, осуществл етс  . i размыканием ключей 12 и 23. При размыкании контактов 12 и 23 запоминающее устройство 13 запоминает управл ющее напр жение фазовращател , установившеес  в первом режиме и соответствующее полной компенсации остаточного тока. После при дальнейшем изменении пол ризующего напр жени  происходит дополнительный фазовый сдвиг Д(р arctg RjCOAl g.c) где Rj- - нескомпенсированное сопро тивление напр жени ;In the phase self-tuning mode, the integrating capacitance of the integrator 22 is shorted by pin 23, and the voltage at the second input of the adder is 14 zero. The transition from the first mode to the second mode, in which the projecTu1T measurement of the electrochemical peak current and the adjustment of the compensator. Phase shift, is carried out. i by opening the keys 12 and 23. When the contacts 12 and 23 are opened, the memory 13 remembers the control voltage of the phase shifter, established in the first mode and corresponding to the full compensation of the residual current. After a further change of the polarizing voltage, an additional phase shift D (p arctan RjCOAl g.c) occurs where Rj- is the uncompensated voltage resistance;

- кругова  частота переменного напр жени ; дСле. изменение емкости двойного - circular frequency alternating voltage; After double capacity change

сло .lay

Это приводит к тому, что актив;на  составл юща  остаточного тока оказываетс  недокомпенсированной или перекомпенсированной емкостной составл ющей . Причем с повышением; чувствительности прибора наклон нескомпенсированного остаточного тока возpacraeiT .This leads to the fact that the residual current component is undercompensated or overcompensated capacitance component. And with the increase; the sensitivity of the device is the slope of the uncompensated residual current rise.

Claims (1)

Дл  уменьшени  наклона характеристики остаточного тока в предлагаемом пол рографе примен етс  компенсатор сдвига фазы, который после окончани электрохимической реакции определ е мого элемента запоминает напр жение пропорциональное уровню остаточного тока и затем использует его дп  фор мирорани  управл ющего фазовращателем напр жени , компенсирующего сдви фазы. В пол рографе это реализуетс  следующим образом. После окончани  электрохимической реакции определ емой примеси напр жение с выхода филь ра 9, пропорциональное нескомпенсированной части остаточного тока, пос тупает на первый вход сумматора 15. При сн тии первой пол рограммы с интегратора 22 подаетс  нулевое напр жение . С выхода сумматора 15 напр жение поступает через ключ 17 на запоминающее устройство 18 и запоминаетс  им при размыкании ключа 17 одновременно с которым ключи 12, 16 20 и 23 замыкаютс , а ключ 21 размыкаетс . При повторном анализе в режиме автоподстройки фазы пол ррграф работает аналогично работе при первом анализе, а в режиме измерени  на сумматор 14 вместе с напр жением с запоминающего устройства 13 подает с  с интегратора 22 компенсирующее линейное напр жение, наклон которюго зависит от уровн  остаточного тока, запомненного запоминающим устройство 18 в предшествующем анализе. Одновременно с этим напр жение с фильтра 9 подаетс  на сумматора 15 и суммируетс  с компенсирук цим напр же нием с интегратора 22. Сигнал с выхода сумматора 15 подаетс  через ключ 16 на запоминак оее устройство 1 и запоминаетс  им при размыкании ключа 16. Одновременно с этим замыкаютс  ключи 12, 17, 21 и 23 и раэмыкаютс  ключ 20. Из-за временного и температурного дрейфа происходит изменение величины остаточного тока дл  каждой пол рогралвлы. Поэтому возникает необходимость корректировки настройки компенсатора сдвига фаэы перед съемкой каждой пол рограммы . При третьем сн тии пол -: рограммы в первом режиме пол рограф работает аналогично работе при первой съемке, а в режим измерени  на сумматор 14 вместе с напр жением с запоминающего устройства 13 подаei;cH с интегратора 22 компенсирующее линейное напр жение, наклон характеристики которого зависит от суммы уровн  остаточноготока при первой съемке пол рограммы и ошибки компенсации остаточного тока при второй съемке, послеокончаний С5ъемки пол рограммы напр жение, пропорциональное нескс шенсированному остаточному току, суммируетс  на сумматоре 15 с компенсирующим с интегратора 22 и запоминаетс  запоминак цим устройством 18. При съемке пол рограмм управление всеми контактами ось л1ествл етс  автоматически схемой управлени  3. При последующих сн ти х пол рограмм прибор работает аналогично. Пол рограф позвол ет в 5-10 раз по сравнению с известным уменьшить наклон характетистики остаточного тока  чейки и, следовательно, повысить чувствительность и точность определени  микропримесей. Кроме того, компенсаци  остаточного тока производитс  автоматически , что существенно повышает производительность труда. Указанные преимущества позвол ют более интенсивно внедр ть пол рографический метод в сферу производства дл  контрол  технологических процессов к тем самым повысить качество выпускаемой продукции и снизить процент брака. Особенно это относитс  к электронной npONffisiuieHHOCTH, предъ вл ющей повышенные требовани  к чистоте используемых материалов и растворов. . i . Формула изобретени  Пол рограф переменного тока, содержащий фазовращатель, генераторы линейно-измен ющегос  и переменного напр жений, подключенные через , потенциостат к аноду  чейки, к катоду которой последовательно присоединены усилитель низкой частоты, фазовый детектор, фильтр, к выходу которого подключены регистратор и усилитель посто нного тока, соединенный через ключ с запоминающим устройством , отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности, в негчэ дополнительно введены два сумматора, интегратор , два эапоминакидих устройства , четыре ключа, причем выход фильтра подклзочен к входу первого сумматора , выход которого через первый и второй ключи подключен к обоим дополнительным запоминающим устройствам , выходы которых через третий и четвертый ключи подключены к входу интегратора, выход которого соединен с входами рбогх сумматоров, причем второй вход второго сумматора соединен с выходом основного запоминакицего устройства, а выход - с управл к  им входом, фазовращател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Цвасман С.Б. Электронные пол рографы . М., Металлурги , 1960 с. 12. 2 .Авторское свидетельство СССР № 817577, кл. G 01 N 27/48, 1978 (прототип )...To reduce the slope of the residual current characteristic in the proposed polarograph, a phase shift compensator is used, which, after the end of the electrochemical reaction of the determined element, stores a voltage proportional to the level of residual current and then uses it to control the phase shifter that compensates for the voltage. In a polygraph, this is implemented as follows. After the end of the electrochemical reaction of the detected impurity, the voltage from the output of the filter 9, proportional to the uncompensated part of the residual current, goes to the first input of the adder 15. When the first polarogram is removed, the zero voltage is applied to the integrator 22. From the output of the adder 15, the voltage goes through the key 17 to the memory 18 and is remembered by the key 17 when simultaneously the keys 12, 16, 20 and 23 close, and the key 21 opens. In the repeated analysis in the phase self-tuning mode, the pp-graph works similarly to the first analysis, and in the measurement mode, the adder 14, together with the voltage from the memory device 13, supplies the integrator 22 with a compensating linear voltage, the slope of which depends on the residual current level stored the storage device 18 in the previous analysis. At the same time, the voltage from the filter 9 is fed to the adder 15 and summed with the compensation from the integrator 22. The signal from the output of the adder 15 is fed through the key 16 to the memory device 1 and is remembered by it when the key 16 is opened. At the same time the keys are 12, 17, 21 and 23, and the key 20 is disconnected. Due to the time and temperature drift, a change in the magnitude of the residual current for each field of the horizon occurs. Therefore, it is necessary to adjust the setting of the phase shift compensator before shooting each half of the program. In the third field removal: in the first mode, the polarograph operates similarly to the first survey, and to the measurement mode, the adder 14 together with the voltage from the storage device 13 feeds; cH from the integrator 22, the compensating linear voltage, the slope of which depends of the sum of the residual current at the first survey of the program and the residual current compensation error during the second survey, after the termination of the C5 survey of the program, the voltage proportional to the multiple residual current is summed by torus 15 with compensating with integrator 22 and stored zapominak CIM device 18. When taking the floor all contact management programs Partial axis l1estvl an automatic control circuit 3. At the subsequent deprotection x floor ROGRAMME device operates similarly. A polarograph makes it possible to reduce the slope of the characteristic of the residual cell current by 5–10 times as compared with the known one and, consequently, to increase the sensitivity and accuracy of the determination of microimpurities. In addition, residual current compensation is performed automatically, which significantly increases labor productivity. These advantages make it possible to more intensively introduce the polarographic method into the sphere of production in order to control technological processes, thereby increasing the quality of products and reducing the scrap rate. This is especially true for electronic npONffisiuieHHOCTH, which places high demands on the purity of the materials and solutions used. . i. The invention is an alternating current polarograph containing a phase shifter, linear-varying and alternating voltage generators connected through a potentiostat to an anode cell, to the cathode of which a low-frequency amplifier is sequentially connected, a phase detector, a filter to the output of which is connected to a recorder and a permanent amplifier current, connected via a key to a memory device, characterized in that, in order to increase sensitivity and accuracy, two adders, an integrator, two The device has four keys, and the filter output is connected to the input of the first adder, the output of which is connected via the first and second keys to both additional storage devices, the outputs of which are connected via the third and fourth keys to the integrator input, the output of which is connected to the inputs of the totalizer, and the second input of the second adder is connected to the output of the main memory device, and the output is connected to the input of the phase shifter via a control. Sources of information taken into account during the examination 1. Tsvasman S.B. Electronic floor graphics. Moscow, Metallurgists, 1960 p. 12. 2. USSR author's certificate No. 817577, cl. G 01 N 27/48, 1978 (prototype) ...
SU813277589A 1981-04-22 1981-04-22 Ac polarograph SU981882A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813277589A SU981882A1 (en) 1981-04-22 1981-04-22 Ac polarograph

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813277589A SU981882A1 (en) 1981-04-22 1981-04-22 Ac polarograph

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU981882A1 true SU981882A1 (en) 1982-12-15

Family

ID=20954069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813277589A SU981882A1 (en) 1981-04-22 1981-04-22 Ac polarograph

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU981882A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Karden et al. A method for measurement and interpretation of impedance spectra for industrial batteries
KR100347056B1 (en) Fast electrochemical impedance spectroscopy measurement method and apparatus
US5448173A (en) Triple-probe plasma measuring apparatus for correcting space potential errors
EP0015866A1 (en) Method of controlling roll eccentricity of rolling mill and apparatus for performing the same method
SU981882A1 (en) Ac polarograph
US3040983A (en) Pulse-train ratio apparatus
US4482967A (en) Conductivity detector and method
US5001416A (en) Apparatus and method for detecting and measuring changes in linear relationships between a number of high frequency signals
SU817577A1 (en) Ac polarograph
SU1006988A1 (en) Ac polarograph
SU754297A1 (en) Difference-type dc polarograph
SU1245983A1 (en) Method and apparatus for polarographic analysis
Reynolds The construction and testing of a MacAleavy type polarograph
SU987502A1 (en) Ac polarograph
Frazzini et al. A digital integrator for controlled-potential coulometry
SU1068795A1 (en) Polarographic concentration meter
SU1218334A1 (en) Method of heavy direct currents
RU2155956C1 (en) Voltamperometric analyzer
SU1035497A1 (en) Ac polarograph
US4984469A (en) Amplitude measurement device for viscoelasticity analysis
SU972382A1 (en) A.c. polarograph
SU890221A1 (en) Polarograph
SU1545152A1 (en) Differential voltamperograph
SU1054790A2 (en) Differential indicator
SU787978A1 (en) Polarographic analysis method