Разработка и реализация импульсного способа контактной кондуктометрии с треугольной формой питающего напряжения

• Автор: Кагиров, Артур Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Литературный обзор
1.1 Объекты, приборы и методы контроля электропроводности
1.2. Эквивалентные схемы замещения кондуктометрических ячеек
1.3. Способы повышения точности кондуктометрических измерений
1.4. Миниатюризация кондуктометрических ячеек
1.5. Выводы
2. Моделирование тока кондуктометрической ячейки при
импульсном питающем напряжении
2.1. Анализ эквивалентных схем замещения
2.2. Анализ формы импульсного питающего напряжения
2.3. Синтез математической модели
2.4. Оценка составляющих теоретической погрешности
2.5. Рекомендации по созданию кондуктометров
3. Разработка конструкции ячейки и измерительной схемы
кондуктометра
3.1. Конструкция ячейки
3.2. Измерительная схема

4. Лабораторные испытания измерительной схемы
4Л. Калибровка кондуктометрической ячейки
4.2. Сравнение измерительной схемы с образцовыми кондуктометрами
4.3. Контроль параметров схемы замещения
Заключение

ВВЕДЕНИЕ
Современными кондуктометрическими методами определяют многие физико-химические характеристики растворов, описывающие как их равновесные свойства, так и кинетику протекающих реакций, а также проводят количественный анализ растворов. Кондуктометрия нашла широкое применение для технологического контроля жидкофазных процессов (водоочистка, водоподготовка, синтез химических реагентов, производство удобрений и ряд других химических производств). В медицинской практике кондуктометрические методы широко используют для анализа биологических жидкостей и тканей. Известны кондуктометрические способы количественного определения индивидуальных веществ, например, алифатических спиртов, ионов аммония, аминокислот.
Контактные методы измерения электрической проводимости растворов электролитов на переменном токе низкой частоты отличаются высокой точностью, и детально разработаны как методически, так и схемотехнически. Однако при разработке измерительных схем кондуктометров приходится учитывать ряд факторов, влияющих на погрешность измерения: температурная зависимость удельной
электропроводности (УЭП), собственная емкость ячеек и соединительных проводов, поляризационные явления на границе раздела электрод-раствор и многие другие. Широкий диапазон УЭП измеряемых объектов (от 1><1(Г8 до 100 См/м) приводит либо к необходимости использования нескольких узкодиапазонных кондуктометров с различным типом измерительных ячеек, либо к существенному усложнению измерительной схемы.
По мнению большинства специалистов, актуальной задачей при создании приборов с малоразмерными ячейками и сенсорами для
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОКА КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКОЙ ЯЧЕЙКИ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ПИТАЮЩЕМ НАПРЯЖЕНИИ
2.1. Анализ эквивалентных схем замещения
Анализ эквивалентных схем замещения двухэлектродных контактных кондуктометрических ячеек позволил сделать вывод о том, что все схемы имеют одно общее свойство: активное сопротивление раствора соединено последовательно с емкостью двойного электрического слоя, а различия моделей состоят лишь в элементах подключенных параллельно емкости двойного электрического слоя.
На рис. 12 изображена обобщенная эквивалентная схема замещения контактной двухэлектродной кондуктометрической ячейки с симметричными электродами равной поверхности. Она представлена активным сопротивлением раствора (/?), емкостью двойного электрического слоя (С), геометрической емкостью ячейки и соединительных проводов (Ст), а также поляризационным сопротивлением (г).

Рис. 12. Обобщенная электрическая схема замещения контактной двухэлектродной кондуктометрической ячейки