Назначение анализаторов жидкостей. Анализаторы жидкостей по принципу действия. Классификация электрофизических анализаторов. Физические основы кондуктометрического метода анализа состава жидкости. Кондуктометрическая ячейка контактного кондуктометра. Область применения кондуктометрических анализаторов

Анализаторы состава жидкостей представляют собой средства измерений, предназначенные для получения измерительной информации о количестве вещества или его концентрации, а также о сумме компонентов веществ в анализируемой жидкости. Анализаторы состава жидкостей состоят из первичного измерительного преобразователя (измеряемый компонент преобразуется в сигнал измерительной информации). Анализаторы состава жидкостей широко применяются в различных отраслях пищевой промышленности для определения качества сырья, промежуточных и готовых продуктов. По принципу действия анализаторы состава жидкостей подразделяются на электрохимические, оптические, диэлькометрические, титрометрические, радиоизотопные, акустические и тепловые.

Электрохимические анализаторы основаны на использовании электрохимических явлений, происходящих в специальных электродных системах, погружаемых в анализируемую жидкость.

Кондуктометрический метод, как контактный, так и бесконтактный, основан на измерении электрической проводимости анализируемых растворов.

Удельная электрическая проводимость растворов:

Удельная электрическая проводимость растворов
Удельная электрическая проводимость растворов

где f — коэффициент активности, учитывающий электростатические силы между­ионного, притяжения, Кл/моль; С — концентрация электролита, моль/м3;  a — степень диссоциации молекул; U подвижность ионов. Электрическая проводимость многокомпонентного раствора зависит от концентрации каждого входящего в его состав электролита:

Электрическая проводимость многокомпонентного раствора
Электрическая проводимость многокомпонентного раствора

Кондуктометрический метод является интегральным и может с успехом использоваться для анализа бинарных и псевдобинарных смесей, в которых концентрации всех неопределяемых компонентов постоянны.

Контактные кондуктометрические анализаторы – анализаторы, принцип действия которых основан на непосредственном контакте электродов с анализируемым раствором. Чувствительный элемент прибора – измерительная ячейка— состоит из двух электродов, помещенных в анализируемый раствор на определенном расстоянии друг от друга. Сопротивление ячейки определяется только электрической проводимостью раствора. Сопротивление измерительной ячейки равно:

Сопротивление измерительной ячейки
Сопротивление измерительной ячейки

Величина K=L/S называется константой измерительной ячейки. Измерение электрической проводимости производится как на постоянном, так и на переменном токе.

Принципиальная электрическая схема кондуктометрического концентратомера (анализатора) моющих растворов
Принципиальная электрическая схема кондуктометрического концентратомера (анализатора) моющих растворов

Концентратомер моющих растворов включает измерительный преобразователь (датчик) 1 и измерительное устройство 2. Датчик состоит из электродной ячейки ЭЯ, температурного компенсирующего резистора Rтс и шунтирующего резистора  для настройки схемы. Измерительное устройство представляет собой уравновешенный мост переменного тока и состоит из измерительной мостовой схемы М, электронного усилителя ЭУ и реверсивного электродвигателя РД, воздействующего на движок реохорда . Резисторы  служат для настройки начала шкалы и регулировки прибора в процессе работы. Принцип: при изменении концентрации моющего раствора изменяется сопротивление между электродами измерительной ячейки ЭЯ, что приводит к разбалансу моста и к появлению на входе электронного усилителя сигнала, пропорционального изменению концентрации раствора. Этот сигнал усиливается и в зависимости от фазы разбаланса включается реверсивный электродвигатель РД, который перемещает движок реохорда в направлении ликвидации разбаланса системы.

Рекомендуемые посты

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *