патенты / 12596

559708-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB559708A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ Улучшения РІ электрическом определении или контроле количества окислителей или восстановителей РІ жидкостях. РњС‹, & , ., корпорация, учрежденная РІ соответствии СЃ законодательством штата РќСЊСЋ-Джерси, Соединенные Штаты Америки, РїРѕ адресу: Милл-Стрит, 11, Бельвиль, РќСЊСЋ-Джерси, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем Рѕ сущности настоящего изобретения Рё Рѕ том, каким образом РѕРЅРѕ должно быть реализовано, что будет РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описано Рё подтверждено РІ следующем заявлении: Настоящее изобретение относится Рє электрическому определению химического состава жидкостей Рё, более конкретно, Рє процедуре Рё устройству для определения содержания или изменения содержания окисляющих или восстанавливающих веществ РІ жидкости СЃ помощью так называемого метода деполяризации, например, как раскрыто РІ нашей спецификации. в„– 548174. , & , ., , , 11, , , , , , : , - , . 548,174. Р’ СЃРїРѕСЃРѕР±Рµ деполяризации, используемом РІ настоящем изобретении, СЌ.Рґ.СЃ. поляризации прикладывается Рє электродам, РїРѕ крайней мере РѕРґРёРЅ РёР· которых подвергается воздействию тестируемой жидкости, Р° ток, текущий между электродами, который меняется РІ зависимости РѕС‚ изменений степени деполяризации, создаваемой тестируемой жидкостью, обнаруживается как мера или показатель химического состав жидкости, например, для определения количества хлора РІ РІРѕРґРµ, сточных водах или РґСЂСѓРіРѕР№ жидкости, обработанной РёРјРё, или для обнаружения РґСЂСѓРіРёС… веществ окислительного или восстановительного характера РІ водных жидкостях. , ... , , ,- , , , . Понятно, что поляризующая СЌ.Рґ.СЃ. РџРѕРґ напряжением понимают напряжение, адаптированное для создания поляризации электрода, подвергающегося воздействию жидкости, Рё определяемый ток является результатом проверки деполяризации, создаваемой РЅР° таком электроде окисляющим или восстанавливающим материалом, РїСЂРё этом поляризующее напряжение недостаточно для электролиза жидкости. Таким образом, показания РЅРµ являются РЅРё определением проводимости (или удельного сопротивления) жидкости, РЅРё простым определением электродного потенциала, Рё, вообще РіРѕРІРѕСЂСЏ, процедура РЅРµ зависит РѕС‚ значительных изменений проводимости жидкости. Однако РІ некоторых случаях было обнаружено, что ток деполяризации значительно меняется РІ зависимости РѕС‚ изменений растворенных веществ РІ жидкости, Р° также РѕС‚ РґСЂСѓРіРёС… посторонних факторов. ... , . ( ) , , . , , . Соответственно, важной целью настоящего изобретения является создание процедуры Рё систем устройства описанного характера, которые обеспечивают точные Рё воспроизводимые результаты Рё которые являются более точными, более надежными Рё менее подвержены ухудшению (РІ отношении показаний) внешними факторами, чем системы, доступные РґРѕ изобретения. Дополнительной целью является создание усовершенствованной процедуры Рё устройства, СЃ помощью которых можно было Р±С‹ снимать показания катодной или анодной деполяризации РІ соответствии СЃ конструкцией системы без помех СЃРѕ стороны РґСЂСѓРіРѕРіРѕ типа; как, например, РєРѕРіРґР° жидкость может содержать как окислители, так Рё восстановители, Рё желательно измерить или обнаружить изменения РѕРґРЅРѕРіРѕ РёР· РЅРёС… без помех СЃРѕ стороны РґСЂСѓРіРѕРіРѕ типа материала, РїСЂРё этом подразумевается, что окислители вызывают катодную деполяризацию, Р° восстановители вызывают анодная деполяризация. , , ( ) , . , , , ; , ,- . Дополнительными целями изобретения являются обеспечение РІ процедурах Рё системах описанного характера очень быстрого реагирования РЅР° изменения РІ составе испытуемого раствора; обеспечить устройства, которые работают независимо РѕС‚ определенных изменений РІ материалах элементов, например, РѕС‚ различий между различными способами изготовления данного электродного металла; создать аппаратуру, обеспечивающую РїРѕ существу линейную зависимость РІ широких пределах между обнаруженным потоком тока Рё концентрацией вещества, такого как хлор, для которого проводится испытание; Рё обеспечить улучшенные Рё эффективные меры для устранения или уравновешивания особенно вредных эффектов, возникающих РІ результате изменений температуры или присутствия определенных материалов, таких как присутствие аммиака РІ водных жидкостях, обработанных хлором. Еще РѕРґРЅРѕР№ целью является создание улучшенной конструкции Рё процедуры управления системами очистки РІ соответствии СЃ изменениями состава жидкости, подвергающейся обработке, например, как описано выше. , , ; , ; , , , , ; , . , . РЎРїРѕСЃРѕР± согласно изобретению для контроля содержания или изменений содержания РІ жидкости материала, обладающего эффектом изменения окисления РІ заданном направлении, включает воздействие РЅР° жидкость электрода, приспособленного для деполяризации материалом, обладающим окислительно-изменяющим действием. изменение эффекта РІ заданном направлении, поддержание РґСЂСѓРіРѕРіРѕ электрода, отделенного РѕС‚ указанной жидкости, РЅРѕ находящегося СЃ ней РІ электрическом сообщении через электролитическую среду, приложение поляризующего напряжения между указанными электродами Рё получение электрического отклика, соответствующего деполяризации или изменениям РІ деполяризации, возникающим РїСЂРё воздействие РЅР° электрод указанной жидкостью РІ качестве меры содержания или изменений содержания РІ указанной жидкости указанного материала, причем указанный электрический отклик используется для управления содержанием или изменениями содержания РІ указанной жидкости указанного материала. , , , , - , - , , , , , , , , , , . РљСЂРѕРјРµ того, устройство согласно изобретению для определения Рё/или регулирования содержания или изменения содержания РІ жидкости материала, обладающего окислительно-изменяющим эффектом РІ заданном направлении, содержит электрод, предназначенный для воздействия РЅР° жидкость Рё приспособлены для деполяризации материалом, обладающим эффектом изменения окисления РІ заданном направлении, средства для поддержания РґСЂСѓРіРѕРіРѕ электрода отдельно РѕС‚ указанной жидкости, РЅРѕ РІ электрическом сообщении СЃ ней через электролитическую среду, средства для подачи поляризующего напряжения между указанными электродами Рё средства для определения деполяризация или изменения деполяризации, вызываемые РЅР° открытом электроде указанной жидкостью, как мера содержания или изменения содержания РІ указанной жидкости указанного материала. , , , / , , - , - , , , , , . Таким образом, изобретение включает РІ себя отделение РѕРґРЅРѕРіРѕ электрода РѕС‚ тестируемой жидкости, например, путем воздействия РЅР° жидкость только того электрода (например, анода или катода), РЅР° котором должна быть измерена деполяризация, Рё электрического соединения РґСЂСѓРіРѕРіРѕ электрода СЃ жидкостью через «солевой мостик» или отдельный постоянный электролит, предпочтительно высокой проводимости, отделение соли или РґСЂСѓРіРѕРіРѕ растворенного электролита РѕС‚ испытуемой жидкости осуществляется СЃ помощью пористой диафрагмы. Пористая диафрагма предотвращает взаимное загрязнение разделенных жидкостей, обеспечивая РїСЂРё этом желаемый электрический контакт, например, Р·Р° счет РёРѕРЅРЅРѕР№ диффузии. Пористая диафрагма включает РІ себя проводящую поверхность, часть или тело, подвергающееся воздействию тестируемой жидкости Рё служащее открытым электродом; Рё важной особенностью процедуры Рё системы настоящего изобретения, воплощающих такую структуру электродов, является то, что электрический путь через тестируемую жидкость между электродами сведен Рє РјРёРЅРёРјСѓРјСѓ, чтобы свести Рє РјРёРЅРёРјСѓРјСѓ Рё даже практически исключить РјРЅРѕРіРёРµ РґСЂСѓРіРёРµ проблемы. Неблагоприятные эффекты, возникающие РІ результате изменения проводимости испытуемой жидкости. Сопротивление пути прохождения жидкости пропорционально его длине. , (.. ) , , " ", , , . , . , ; , , , , .- . Например, особенно эффективная конструкция такого устройства включает пористую перегородку, такую как пористый фарфор, алунд, пористая резина, плотно упакованные асбестовые волокна Рё С‚.Рї., Р° СЂСЏРґРѕРј СЃ перегородкой установлено тонкое плоское сито РёР· проводящего материала. обеспечить электрод, который подвергается воздействию тестируемой жидкости. Таким образом, такой электрод может состоять РёР· тонкого листа металла, перфорированного множеством маленьких отверстий, или листа проволочной сетки, или РїРѕРґРѕР±РЅРѕРіРѕ СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕ проницаемого Рё непосредственно проводящего элемента, плотно прижатого Рє пористой диафрагме. , , , , , , , , . , , , . Отделив РѕРґРёРЅ РёР· электродов РѕС‚ тестируемой жидкости, можно обнаружить РѕРґРёРЅ тип деполяризации без вредного воздействия такой тенденции, которая может присутствовать РІ различных количествах, Рє деполяризации РґСЂСѓРіРѕРіРѕ электрода. РћСЃРѕР±РѕРµ значение такая процедура имеет, например, РїСЂРё контроле дехлорирования жидкостей веществами типа РґРёРѕРєСЃРёРґР° серы. Хлор, окислитель, вызывает деполяризацию катода, тогда как РґРёРѕРєСЃРёРґ серы, восстановитель, вызывает деполяризацию анода, Р° анод Рё катод подвергаются воздействию жидкости, РѕР±Р° эффекта вызывают одинаковое РІРёРґРёРјРѕРµ изменение показаний ячейки. , то есть увеличение протекающего тока. Р’ результате возникают двусмысленности РїСЂРё попытке контролировать дехлорирование СЃ помощью деполяризационной ячейки, Сѓ которой РѕР±Р° электрода открыты; РЅРѕ РІ настоящем изобретении, РІ частности, воплощающем предпочтительные варианты конструкции Рё работы электродов, может возникнуть только РѕРґРёРЅ тип деполяризации, Рё РІ то же время изменения проводимости или удельного сопротивления оказывают относительно минимальное влияние РЅР° показания. , , , . . , , , , , , , , . , ; , . Следовательно, например, если открыт только катод, ток увеличивается только Р·Р° счет присутствия хлора, Рё поэтому можно контролировать РґРѕР·РёСЂРѕРІРєСѓ РґРёРѕРєСЃРёРґР° серы, чтобы снизить остаточный хлор РѕС‚ заданной концентрации РґРѕ небольшой. заранее определенное значение. , , , . Еще РѕРґРЅРёРј преимуществом систем, РІ которых только РѕРґРёРЅ электрод подвергается воздействию тестируемого раствора, является то, что показания ячейки относительно независимы РѕС‚ истории РѕР±РѕРёС… электродов, С‚. Рµ. РЅР° РЅРёС… РЅРµ влияют методы изготовления, термической обработки, обработки или изготовления лилий. операции, выполняемые СЃ металлом электродов; тогда как было обнаружено, что РІ некоторых случаях СЃ РґСЂСѓРіРёРјРё типами аппаратов история электродов, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, оказывает значительное влияние РЅР° работу системы. , .., , , - ; , , . . Дополнительные особенности изобретения, более РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описанные ниже Рё предпочтительно включающие электродные Рё клеточные структуры описанного типа, включают балансировку или сравнительную РєРѕРјРїРѕРЅРѕРІРєСѓ множества клеток для дальнейшего снижения вредных эффектов Рё для повышения точности Рё чувствительности реакции РЅР° изменения концентрации заданного заданного вещества РІ жидкости. , , , , . Хотя эта процедура Рё устройство РјРѕРіСѓС‚ быть применены для обнаружения большого количества веществ, таких как окислители (например, спиральное центрирование растворенного кислорода РІ РІРѕРґРµ), РєРѕРіРґР° катод открыт, или восстанавливающие вещества (такие как РґРёРѕРєСЃРёРґ серы РІ водная жидкость), РіРґРµ анод открыт, особенно важным аспектом изобретения является обнаружение остаточного или доступного хлора, С‚.Рµ. содержания хлора РІ РІРѕРґРµ, сточных водах или РґСЂСѓРіРѕР№ жидкости, которая была обработана хлором для очистки или тому РїРѕРґРѕР±РЅРѕРіРѕ. целей. Рзобретение может быть дополнительно Рё более полно объяснено посредством ссылки РЅР° некоторые его конкретные варианты осуществления, изложенные РІ качестве примера Рё проиллюстрированные РЅР° прилагаемых чертежах, Р° также РІ качестве примера Рё РІРІРёРґСѓ настоящей важности таких операций, изобретение Р±СѓРґСѓС‚ описаны главным образом РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ индикацией, регистрацией или контролем содержания хлора РІ РІРѕРґРµ (или РґСЂСѓРіРѕР№ РІРѕРґРЅРѕР№ жидкости), обработанной РёРј. , , ( - ) , ( ) , , .., , - . - , , , , ( ) . Обращаясь Рє чертежам: Фиг.1 представляет СЃРѕР±РѕР№ Р°. вертикальный разрез РѕРґРЅРѕР№ РёР· предпочтительных РІ настоящее время форм ячейки для осуществления изобретения; Фиг.2 представляет СЃРѕР±РѕР№ схематический РІРёРґ системы, воплощающей изобретение; Фиг.3 представляет СЃРѕР±РѕР№ схематический РІРёРґ несколько модифицированной системы; Фиг.4 представляет СЃРѕР±РѕР№ график, показывающий РєСЂРёРІСѓСЋ отклика системы, показанной РЅР° Фиг.3; Фиг.5 представляет СЃРѕР±РѕР№ еще РѕРґРЅСѓ модифицированную систему, показанную схематически Рё включающую пару ячеек деполяризации; Р РёСЃ. 6 представляет СЃРѕР±РѕР№ РґСЂСѓРіСѓСЋ форму системы, воплощающую Р°. Тайр ячеек для РёС… сравнения; РќР° СЂРёСЃ. 7 представлен график, показывающий различные кривые взаимодействия, которые можно получить СЃ помощью устройства, показанного РЅР° СЂРёСЃ. 6. ; РЅР° фиг. 8 - еще РѕРґРЅР° модификация, показанная схематически Рё включающая пару ячеек, предназначенных для сравнения; Рё фиг. 9 представляет СЃРѕР±РѕР№ график, показывающий кривые отклика, полученные СЃ помощью системы, показанной РЅР° фиг. & . : , 1 . ; . 2 ; . 3 ; . 4 . 3; . 5 , ; . 6 . ; . 7 , 6. ; . 8 , ; . 9 . & . Хотя РјРѕРіСѓС‚ быть использованы Рё РґСЂСѓРіРёРµ элементы Рё электродные конструкции, РЅР° фиг. 1 показаны некоторые общие Рё специфические аспекты конструкции, которые РІ настоящее время являются предпочтительными для воплощения РІ системах РїРѕ настоящему изобретению. , 1 . Р’ целом устройство содержит. пористая диафрагма 2Рѕ, состоящая РёР· пористого фарфорового РґРёСЃРєР° Рё примыкающая Рє РѕРґРЅРѕР№ РёР· сторон: Рє ней (здесь, Рє нижней стороне) тонкий ситообразный или перфорированный металлический РґРёСЃРє или пластина 21, который служит электродом, подвергаемым воздействию исследуемая жидкость. . 2o : (, . ) , - 21, . Р’Рѕ РјРЅРѕРіРёС… случаях предпочтительно, чтобы между РґРёСЃРєРѕРј Рё пористым элементом 2.0 располагался тонкий слой изолирующего материала 22, перфорированный РІ бухте СЃ РґРёСЃРєРѕРј 21. Диск 21, изолирующий слой Рё пористый элемент 20 скреплены между СЃРѕР±РѕР№ Рё поперек нижнего конца трубки 23, которая сообщается через головку 24 СЃ верхней камерой 25, имеющей подходящее вентилируемое затвор 26. Сообщение трубки 23 СЃ камерой 25 предпочтительно осуществляется через стоячий воротник 27, обеспечивающий кольцевую выемку РІРѕРєСЂСѓРі воротника, которая может быть заполнена, например, ртутью 28 для обеспечения РґСЂСѓРіРѕРіРѕ электрода ячейки. , 22, - 21, 2.0. 21, 20 23 24 25 26. 23 25 - 27, , , 28 . Можно объяснить, что изолирующий слой 22 предпочтительно непроницаем для жидкости Рё может содержать: покрытие РёР· изолирующего лака или цемента РЅР° верхней поверхности электродного РґРёСЃРєР° 21 или может представлять СЃРѕР±РѕР№ отдельный лист слюды. целлулоид или РґСЂСѓРіРѕР№ изоляционный пластик или подобный материал. 22 . 21. . . Р’ некоторых случаях электрод 21 представляет СЃРѕР±РѕР№ металл, например золото или платину; который РЅРµ подвергается РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё Рё РЅРµ подвергается воздействию плиточного электролита над пористым РґРёСЃРєРѕРј 20. Рзолирующую пленку 22 можно РЅРµ использовать, так как, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, поляризация верхней поверхности такого электрода предотвращает короткое замыкание СЃ диффундированием электролита через СЃ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны пористого элемента 20; аналогичное предотвращение короткого замыкания РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РІ случаях, РєРѕРіРґР° пористый сепаратор Рё открытый электрод объединены, как РІ РѕРґРЅРѕРј пористом проводящем элементе, например РґРёСЃРє РёР· пористого графита (углерода) или РѕРґРёРЅ РёР· РІРёРґРѕРІ прессованного Рё спеченного металлического порошка (например, золота) или пористый фарфоровый РґРёСЃРє, пропитанный золотом или платиной. Следует отметить, что РІ таких унифицированных устройствах открытая поверхность электрода проницаема только Р·Р° счет диффузии РёРѕРЅРЅРѕРіРѕ характера (как диафрагма 20), тогда как отдельный перфорированный РґРёСЃРє 21 СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕ проницаем для реального потока жидкости. 21 , ; 20. - 22 , - 20; , , .. () , (.. ) . ( 20), 21 , . Камера 25, трубка 23 Рё сообщающийся РїСЂРѕС…РѕРґ заполнены подходящим электролитом, предпочтительно высокой проводимости, таким как дважды нормальный раствор хлорида калия или РґСЂСѓРіРѕРіРѕ хлорида, или раствор соли или кислоты (например, соляной кислоты). РљРѕРіРґР° пористая диафрагма Рё открытый электрод объединены РІ РѕРґРёРЅ пористый проводящий элемент, было обнаружено, что использование кислоты (например, обычной соляной кислоты) РІ качестве среды постоянного состава, распространяющейся РЅР° РґСЂСѓРіРѕР№ электрод, дает РѕСЃРѕР±РѕРµ преимущество РІ сохранении Открытый электрод чистый Рё, очевидно (РїСЂРё обнаружении хлора) преобразует хлорамины РІ хлорноватистую кислоту СЂСЏРґРѕРј СЃ открытым электродом. 25, 23 , , , , ( ) . , ( , ) ( ) . Ссылаясь далее РЅР° фиг. 1, сама камера ячейки, окружающая электрод 21, содержит цилиндрическую Рё СѓРґРѕР±РЅРѕ прозрачную стенку 30 Рё базовое или нижнее конечное положение 31. Основание 31 обычно имеет внутреннюю, как правило, коническую выемку 32, РІ которой установлено сопло или устройство Вентури 33, имеющее соответствующий ниппель или соединительный элемент 34 трубы. Устройство Вентури 33 СѓРґРѕР±РЅРѕ выполнено РёР· РґРІСѓС… частей, как показано, разделенных пространством 35, Р° абразивный порошок, обычно непроводящий Рё имеющий более высокий удельный вес, чем испытуемая жидкость, расположен РІ нижней части РєРѕРЅСѓСЃР° 32. Рё РѕР± устройстве Вентури. Хорошо РІРёРґРЅРѕ, что РєРѕРіРґР° жидкость непрерывно поступает РІ ячейку через трубку 34 Рё выбрасывается РЅР° нижнюю поверхность электрода 21 устройством Вентури, абразивный материал увлекается потоком жидкости Рё выбрасывается РЅР° поверхность электрода. Это обеспечивает эффективное очищающее действие Рё позволяет избежать любых вредных эффектов, которые РІ противном случае могли Р±С‹ возникнуть РІ клетке, РЅРµ только РёР·-Р·Р° посторонних веществ, уже присутствующих РІ жидкости, РЅРѕ также РёР·-Р·Р° образования пленок, которые РјРѕРіСѓС‚ образовываться РІ жидкости организмами, вырабатывающими слизь. . . 1 , 21, 30 31. 31 , 32 33 - 34. 33 , 35, , - , 32 . 34, 21 , . , , - . Жидкость выходит РёР· ячейки через выпускное отверстие 40, абразивный материал возвращается РІ коническую выемку 32 для рециркуляции РїРѕ мере того, как дополнительная жидкость выбрасывается РЅР° электрод. 40, 32 . Соединение СЃ электродом 21 может быть выполнено СЃ помощью подходящего РїСЂРѕРІРѕРґРЅРёРєР° 42, РІ который ввинчен РѕРґРёРЅ РёР· крепежных винтов 43 электрода Рё который РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ через трубку 23 Рё головку 24 Рє соответствующей клемме 44. Дополнительный вывод 45 также может быть подсоединен Рє кольцевому ртутному резервуару 28, образуя РґСЂСѓРіРѕР№ вывод элемента. 21 42, 43 , 23 24 44. 45 28, . Для ручной температурной компенсации, как объяснялось выше, ячейка может включать РІ себя термометр 47, считывающий температуру жидкости, РєРѕРіРґР° РѕРЅР° РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ через электрод. Предпочтительно, чтобы РІСЃРµ части ячейки, подвергающиеся воздействию агрессивных жидкостей, были изготовлены РёР· инертных материалов; например, если РІ качестве электролита солевого мостика, заключенного РІ трубке 22 Рё камере 25, используется раствор соли, такой как хлорид калия, Рё РєРѕРіРґР° жидкость, проходящая через ячейку, проверяется РЅР° концентрацию хлора, стенка 30 может быть изготовлена РёР· стекла. , Р° РґСЂСѓРіРёРµ открытые части ячейки изготовлены РёР· твердой резины. «Бакелит» (зарегистрированная торговая марка) или аналогичный некоррозионный материал. , , 47, . ; 22 25, , 30 , . "" ( ) - . Некоторые особенности ячейки, включая устройство для подачи абразивного материала РЅР° электрод, Рё системы деполяризации, реализующие такие средства, раскрыты Рё заявлены РІ наших технических условиях в„–в„– 548,173 Рё 548,174, РЅР° которые можно сослаться для более РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕРіРѕ описания различных особенностей. здесь проиллюстрировано или упомянуто. , , , . 548,173 548,174, . Фиг.2 иллюстрирует РѕРґРЅСѓ систему для индикации Рё регистрации (или РёРЅРѕРіРѕ обнаружения, например, РІ целях контроля), концентрации окислителя, например . 2 ( , , , .. хлор РІ РІРѕРґРЅРѕР№ жидкости. Для простоты иллюстрации ячейка 60 РЅР° фиг. 2 показана состоящей РёР· металлического пластинчатого электрода 61 - например, тонкого листа золота площадью РѕРґРёРЅ квадратный РґСЋР№Рј, подвешенного РІ потоке жидкости, протекающей через ячейку РѕС‚ РІС…РѕРґР° 62 Рє РІС…РѕРґРЅРѕРјСѓ отверстию 62. выход 63. , . , 60 . 2 61- - 62 63. Другой электрод, например катушка РёР· серебряной проволоки 64, подвешивается РІ некотором количестве подходящего электролита, такого как раствор хлорида калия, РІ камере 65, которая имеет пористую стенку или диафрагму 66, открытую для жидкости РІ ячейке 60. Понятно, что структура ячейки, показанная РЅР° фиг. 1, может быть предпочтительно включена вместо только что описанной ячейки 60, Рё что отделенный или неэкспонированный электрод (анод) может тогда быть РёР· ртути, как показано РЅР° фиг. 1. или может содержать серебряный элемент РІ камере 25, подобный аноду 64 РІ камере 65. , 64, , 65 66 60. . 1 60 , - () . 1, 25 64 65. Система содержит средства подачи поляризующего напряжения РЅР° электроды 61, 64 ячейки вместе СЃРѕ средствами преобразования тока деполяризации через ячейку РІ подходящее падение потенциала, Р° также средства для обнаружения результирующего падения потенциала или его изменений, вызванных изменениями. РІ составе жидкости, проходящей через клетку. Здесь можно отметить, что электрод 61 (или электрод 21) подвергается воздействию тестируемой жидкости, Р° там, РіРґРµ должен быть обнаружен хлор, РѕРЅ служит катодом. Другой электрод (64 или 28) РІ таком случае является анодом Рё отделен РѕС‚ испытуемой жидкости, хотя Рё электрически соединен СЃ РЅРёРј через раствор соли Рё пористую диафрагму, что предотвращает любое существенное смешивание раствора соли СЃ испытуемой жидкостью. . Вообще РіРѕРІРѕСЂСЏ, электроды РјРѕРіСѓС‚ быть изготовлены РёР· любого металла, который РЅРµ вытесняет РІРѕРґРѕСЂРѕРґ РёР· РІРѕРґС‹, например платины, золота, меди, ртути Рё С‚.Рї. 61, 64 , , , . 61 ( 21) , , . (64 28) , , . , , , , , . Рљ электродам прикладывают постоянное или РїРѕ существу постоянное напряжение, Рё, как объяснялось, ток, протекающий через элемент, принимается РІ качестве меры концентрации окислителей или восстановителей; РїСЂРё этом подразумевается, что если измеряется восстановитель (такой как РґРёРѕРєСЃРёРґ серы), то открытый электрод становится анодом. Как будет понятно, напряжение поляризации очень мало Рё составляет менее 1,5 Р’ Рё обычно находится РІ диапазоне РѕС‚ 0,1 РґРѕ 1,0 Р’, РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј РІ зависимости РѕС‚ материала, РёР· которого изготовлен анод (независимо РѕС‚ того, какой тип деполяризации измеряется, С‚.Рµ. независимо РѕС‚ того, какой электрод открыт). Р’ общем, чем благороднее металл анода, тем выше напряжение, которое необходимо приложить. Например, если анод сделан РёР· золота, для удовлетворительной работы РЅР° элемент необходимо подать напряжение примерно 1 вольт, тогда как для анода РёР· таких металлов, как ртуть или серебро (как показано), удовлетворительным является напряжение РїРѕСЂСЏРґРєР° 0,1 вольта. , , ; ( ) , . , , 1.5 0.1 1.0 , ( , .., - ). , , . , , 1 , ( ) , 0.1 . Обращаясь далее Рє фиг. 2, можно увидеть, что подходящий источник напряжения 70, такой как СЃСѓС…РѕР№ элемент, имеющий ЭДС, напряжением 1,5 Р’, включен РІ цепь СЃ регулирующим реостатом 71, падающим резистором 72 Рё сопротивлением 73, которое может представлять СЃРѕР±РѕР№ скользящий РїСЂРѕРІРѕРґ или регулируемое ленточное устройство, имеющее подвижный контактный элемент 74. Напряжение, возникающее между РѕРґРЅРёРј концом резистора 72 Рё контактным элементом 74, прикладывается Рє выводам элемента через падающий резистор 75, Рё теперь будет РІРёРґРЅРѕ, что значение приложенного таким образом напряжения можно изменять предварительно или для корректировки компенсировать изменения температуры (как можно видеть РЅР° термометре 47 ячейки РЅР° фиг. 1) путем регулировки реостата 71; такую регулировку облегчает миллиамперметр 76 РІ цепи источника напряжения 70. . 2, 70, ... 1.5 , 71, 72, 73 74. 72 74 75, , ( 47 . 1) 71; 76 70. Дополнительная схема, состоящая РёР· батареи или элемента 80 (аналогично СЃСѓС…РѕРјСѓ элементу РЅР° 1,5 Р’), реостата 81 Рё падающего резистора 82, включена для создания напряжения смещения РЅР° резисторе 82. Резистор 82 подключен последовательно СЃ резистором 75 РєРѕ РІС…РѕРґСѓ записывающего потенциометра, обычно обозначенного 85, С‚.Рµ. самобалансирующегося потенциометрического самописца, который, как будет понятно, приспособлен для индикации Рё регистрации напряжения Рё его изменений. появляется РЅР° его входных клеммах Рё включает РІ себя обычные средства (РЅРµ показаны) для поддержания баланса его внутренней электрической цепи. Можно объяснить, что напряжение смещения, создаваемое РЅР° резисторе 82, может находиться либо РІ противоположном, либо РІ аддитивном отношении (РІ зависимости РѕС‚ полярности батареи 80) Рє напряжению, создаваемому РЅР° сопротивлении 75, так что предусмотрены средства для смещения индикатора или ручки измерителя 85 РІ любое желаемое положение. Р’ показанной схеме СЃ записывающим потенциометром, имеющим диапазон полной шкалы 100 милливольт, Рё СЃ РґСЂСѓРіРёРјРё компонентами схемы, описанными здесь, резисторы соединены таким образом, чтобы противопоставлять РёС… напряжения. 80 ( 1.5 ), 81 82, 82. 82 75 85, .. - , , , , ( ) . 82 ( 80) 75, 85 . , 100 , , . Удобные значения для системы типа, показанного РЅР° СЂРёСЃ. 2, РІ которой чрезвычайно малые количества остаточного хлора должны быть обнаружены РІ РІРѕРґРЅРѕР№ жидкости Рё СЃ использованием электродов указанного типа, являются, например, следующими: всего 200 РћРј для резистора реостата 71, 15 РћРј для резистора 72, 10 РћРј для сопротивления 73, 1000 РћРј для резистора 75, 10 РћРј для резистора 82 Рё 200 РћРј для сопротивления реостата 81. . 2, , , ; 200 71, 15 72, 10 73, 1000 75, 10 82, 200 81. Схема элемента 70 может быть СѓРґРѕР±РЅРѕ предварительно настроена РЅР° протекание тока силой 10 миллиампер. 70 , 10 . Теперь можно увидеть, что РїСЂРё изменении концентрации хлора РІ жидкости РІ ячейке 60 степень деполяризации катода 61 аналогичным образом изменяется Рё соответствующее изменение РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РІ токе через падающий резистор 75. Р’ результате РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ изменение напряжения. Поперек этого резистора подается РІРѕ РІС…РѕРґРЅСѓСЋ цепь потенциометра, Рё плечо потенциометра соответственно занимает РЅРѕРІРѕРµ положение Рё считывает показания. Таким образом, будет РІРёРґРЅРѕ, что показания потенциометра можно напрямую калибровать РїРѕ изменениям содержания хлора РІ жидкости, проходящей через ячейку. 60, 61 75. , . , . Подвижный контакт 74 ранее описанного устройства СЃ направляющей проволокой СѓРґРѕР±РЅРѕ соединить для РїСЂРёРІРѕРґР° СЃ помощью потенциометрического записывающего устройства 85, например, путем установки РЅР° тот же вал, что Рё обычная направляющая проволока (РЅРµ показана) записывающего устройства этого типа (например, промышленного изготовления). РѕС‚ & .) или СЃ помощью РїСЂРёРІРѕРґР° РѕС‚ РґСЂСѓРіРёС… соответственно смещенных инструментов, таких как ручка 86 записывающего устройства. РџСЂРёРІРѕРґ контактного элемента 74 РѕС‚ потенциометра расположен РІ таком направлении, что РїРѕ мере увеличения тока через ячейку 60 диктофон получает увеличенное показание шкалы; направляющий проволочный элемент 74 перемещается РІ направлении увеличения напряжения между этим элементом Рё противоположным концом резистора 72, С‚.Рµ. для увеличения напряжения, приложенного РІ цепи элемента РѕС‚ цепи подачи напряжения. Устройство 73, 74 Рё его РїСЂРёРІРѕРґ РѕС‚ потенциометра СѓРґРѕР±РЅРѕ пропорциональны таким образом, что перемещения элемента 74 достаточно для компенсации повышенного падения РРљ РЅР° резисторе 75. 74 85, .., ( ) ( & .) 86 . 74, , 60 , ; 74 72, .. . 73, 74 74 75. Р’ результате напряжение, прикладываемое Рє электродам ячейки, поддерживается РЅР° постоянном СѓСЂРѕРІРЅРµ. . Можно объяснить, что там, РіРґРµ используется преобразовательное устройство (такое как записывающее устройство 85), имеющее относительно высокий диапазон напряжения Рё, как следствие, используется относительно высокое значение сопротивления, чтобы получить падение напряжения РЅР° РІС…РѕРґРµ устройства, например , резистор 75 сопротивлением 1000 РћРј, увеличение тока ячейки РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє заметному уменьшению падения напряжения РЅР° самой ячейке. Р’ таких обстоятельствах только что описанное автоматическое устройство обеспечивает эффективную компенсацию Рё желательно поддерживает постоянное напряжение РЅР° самой ячейке, РЅРµ оказывая отрицательного влияния РЅР° показания потенциометра 85, которые зависят исключительно РѕС‚ величины тока через резистор 75. Р’ некоторых случаях, например, РєРѕРіРґР° используется преобразовательное устройство РЅРёР·РєРѕРіРѕ диапазона напряжения, например, потенциометр СЃ полным диапазоном шкалы 10 милливольт или РґСЂСѓРіРѕРµ устройство измерения тока, имеющее сопротивление около 100 РћРј, устройство автоматической регулировки РЅРµ нужно включать. ( 85) , , , 1000 75, . , 85, 75. , , .., 10 - , 100 , , . РќР° фиг.3 показан РґСЂСѓРіРѕР№ вариант реализации системы, РІ котором используется потенциометрический самописец 90, имеющий полный диапазон шкалы 10 милливольт, Рё РіРґРµ, как следствие, можно или обычно можно обойтись без автоматической регулировки напряжения. Для иллюстрации конструкция, показанная РЅР° фиг. 3, включает РІ себя ячейку 91 общего типа, показанную РЅР° фиг. 1, РЅРѕ включающую анод 92, содержащий катушку РёР· серебряной проволоки, вместо ртутной ванны 28. Открытый катод 93 Рё анод 92 соединены через падающий резистор 94 (скажем, 100 РћРј) для получения напряжения РЅР° резисторе 95, например 11 РћРј, который включен РІ цепь СЃ аккумулятором 70, реостатом 71 Рё амперметром. . 3 , 90 10 - , , . , . 3 91 . 1, 92 , 28. 93 92 94 ( 100 ) 95, 11 , 70, 71 Р’ качестве иллюстрации РЅР° СЂРёСЃ. 4 показана кривая ток-хлор деполяризационной ячейки, реализованной РІ системе, показанной РЅР° СЂРёСЃ. 3. Следует отметить, что горизонтальная РѕСЃСЊ 105 показывает десятые доли РЅР° миллион хлора, Р° вертикальная РѕСЃСЊ 106 — микроамперы тока, протекающего РІ цепи элемента вследствие деполяризации. Маленькие крестики 107 представляют фактические показания, Рё теперь можно увидеть, что РѕРЅРё РїРѕ существу лежат РЅР° РѕРґРЅРѕР№ РїСЂСЏРјРѕР№ линии 108, что указывает РЅР° то, что реакция системы РІ относительно значительном диапазоне является РїРѕ существу линейной. Как пояснялось, эти показания были получены СЃ помощью схемы типа, показанной РЅР° СЂРёСЃ. 3, СЃ использованием серебряного анода 92 РІ ячейке 91, РїСЂРё этом анод был погружен РІ дважды нормальный раствор хлорида калия, Р° открытый медный катод был соответствующим образом перфорирован. , имел размеры, указанные выше, Рё СЃ соответствующей изоляцией был расположен напротив пористой фарфоровой диафрагмы. Также следует отметить, что устройство чувствительно Рє чрезвычайно малым количествам хлора, что делает его особенно полезным для целей регистрации, индикации Рё контроля РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ системами хлорирования (например, для муниципального водоснабжения, канализационных систем Рё С‚. Рґ.), РіРґРµ желательно поддерживать очень небольшое количество остаточного или доступного хлора, обычно измеряемого РІ частях РЅР° миллион или РёС… долях, РІ жидкости после обработки. , . 4 - . 3. 105 , 106 , . 107 , 108 , , . , . 3, 92 91, , , , , , . , , , ( , , .) , , . РќР° фиг. 5 показана система согласно изобретению, предназначенная для автоматического управления процессом обработки жидкости (например, для добавления окислителя или восстановителя), например, обработка РІРѕРґС‹ окислителем, таким как хлор, Рё реализующая некоторые дополнительные особенности, РІ частности включение РґРІРµ деполяризационные ячейки, предпочтительно общего типа, показанные РЅР° фиг. 1, соответственно подвергающиеся воздействию необработанной Рё обработанной жидкостей. Две ячейки соединены электрически так, что записывающее или показывающее устройство (или средство управления обработкой, как показано РЅР° фиг. 5) обнаруживает разницу между значениями тока, протекающего через ячейки. Следует отметить, что РІ отличие РѕС‚ некоторых систем обнаружения повреждений, сравнивающих потенциалы, эта конструкция РЅРµ требует электролитического пути между ячейками; действительно, ячейки РјРѕРіСѓС‚ быть разнесены РЅР° большие расстояния, даже РЅР° несколько миль, Рё соединены между СЃРѕР±РѕР№ только электрической РїСЂРѕРІРѕРґРєРѕР№. Зачастую это очень выгодно; например, РїСЂРё очистке или РїРѕРґРѕР±РЅРѕР№ обработке проточных водных жидкостей, содержащих хлор, часто желательно проверять обработанную жидкость РЅР° наличие остаточного хлора только после того, как добавленный хлор прореагировал РІ течение заранее определенного значительного времени Рё, таким образом, будет израсходован РІ значительной части. . . 5 ( ), , , , . 1, . ( - , . 5) . - , ; , , . ; , - , . Ссылаясь РЅР° фиг. , жидкость, подлежащая тестированию или контролю, может, например, состоять РёР· РІРѕРґС‹, текущей РїРѕ трубопроводу 110, Рє которой впоследствии добавляется хлор РІ заранее определенном или определяемом количестве через трубопровод 111 посредством подачи хлора. устройство 112, которое может, например, относиться Рє типу, описанному РІ патенте РЎРЁРђ в„– . , , , 110 , , 111 112 , , . 1
,777,987. Следует понимать, что запас газообразного хлора под давлением содержится в баллоне 113 и подается в хлоратор 112 через трубу или трубопровод 114. ,777,987. 113 112 114. В обычных случаях поток жидкости через трубопровод 110 может меняться, например, в соответствии с потреблением или требованиями использования, и обычно желательно поддерживать по меньшей мере определенную степень пропорциональности между потоком газообразного хлора или растворенного раствора. поток жидкости через трубопровод 111 и поток жидкости через трубопровод 110. , 110 , , 111 110. В целях иллюстрации подходящим устройством для достижения такой пропорциональности может быть дифференциальный преобразователь, обычно обозначенный номером 115, например, описанный в патенте США № 1762706. Дифференциальный преобразователь 115 приводится в действие расходомером Вентури 116, который создает перепад давления, который передается к чувствительным к давлению элементам (не показаны) в преобразователе 115 посредством подходящих трубок 117 и 118. Как будет очевидно из упомянутого патента США № 1762706, конвертер 115 создает регулирующий вакуум, который изменяется в соответствии с изменениями потока через магистраль 110 и который передается на хлоратор 112 вакуумного типа для его управления посредством средства трубы 119. 115, . 1,762,706. 115 116 ( ) 115 117 118. . 1,762,706, 115 110, 112, , 119. Устройство по патенту США № 1762706 включает в себя средства регулирования для изменения соотношения между подачей хлора и скоростью потока воды или тому подобного, к которой добавляется хлор; такое регулировочное средство, содержащее, например, регулируемое отверстие. . 1,762,706 ; , , , . Когда настоящее изобретение должно быть использовано для автоматического регулирования подачи хлора для поддержания по существу постоянного или заданного состояния в обрабатываемой воде, могут быть предусмотрены подходящие средства, такие как реверсивный двигатель 120, для осуществления желаемой регулировки, например, путем работая с указанным регулируемым отверстием дифференциального преобразователя 115. Хотя могут быть использованы и другие конструкции, при которых такое устройство, как двигатель 120, приспособлено для регулирования скорости подачи хлора или соотношения между такой скоростью и скоростью потока воды (например, когда вместо трубки Вентури используются трубки Пито). , перепад давления может быть слишком малым. Возможно использование регулируемого отверстия, и двигатель может быть приспособлен для регулировки положения точки опоры или для регулировки клапана в хлораторе (см. - , 120 , 115. 120 ( , , , , ( . 1777987), регулировка отверстия в показанном преобразовательном устройстве представляет собой удобное устройство и поэтому специально описана в целях иллюстрации. 1,777,987), . Для обнаружения изменений содержания хлора в воде в магистрали 110 после обработки система может включать в себя две деполяризационные ячейки 130, 131, в данном случае удобно идентичные и предпочтительно типа, показанного на фиг. 110 , 130, 131, . 3
(С‚.Рµ. РІ целом как РЅР° СЂРёСЃ. 1). Простая схема регулирования напряжения, состоящая РёР· СЃСѓС…РѕРіРѕ элемента 70, реостата 71 Рё миллиамперметра 76, последовательно соединенных СЃ падающим резистором 132 (скажем, 11 РћРј) Рё скользящей проволокой или устройством СЃ регулируемой отводкой 73-74 (РїРѕРґРѕР±РЅРѕ показанному РЅР° фиг. 2 Рё имеющему его резистор 73 номиналом 10 РћРј), подает поляризующую Р­.Р”.РЎ. для обеих ячеек. Ячейка 130 имеет отдельный анод 133 Рё открытый катод 134, соединенные последовательно СЃ падающим сопротивлением 135 через резистор подачи напряжения 132, РІ то время как отдельный анод 136 Рё открытый катод 137 ячейки 131 соединены последовательно СЃ падающим сопротивлением. 138 между регулируемым контактом 74 Рё дальним концом резистора подачи напряжения 132, как РІ случае элемента 60 РЅР° СЂРёСЃ. 2. Цепи ячеек устроены так, как показано, что падающие резисторы 135, 138 (каждый, например, сопротивлением 1000 РћРј) имеют общий вывод (Рє РѕРґРЅРѕРјСѓ концу резистора 132) Рё подключаются противоположно РІС…РѕРґСѓ устройство преобразования, реагирующее РЅР° напряжение, например, потенциометрический самописец 140. (.., . 1). 70, 71 76 132 ( , 11 ) 73-74 ( . 2 73 10 ), ... . 130 133 134 135 - 132, 136 137 131 138 74 - 132 60 . 2. , , 135, 138 (, , 1000 ) ( 132) - , 140. Потенциометр 140 может быть записывающего типа, как показано РЅР° фиг. 2 (например, иметь полный диапазон шкалы 100 милливольт) Рё может иметь устройства управляющих контактов (РЅРµ показаны), которые являются обычными для таких счетчиков Рё приспособлены для работать РїСЂРё Рё РІРѕ время дисбаланса РІ счетчике, вызванного изменением приложенного напряжения, Рё который может быть выполнен СЃ возможностью запуска Рё остановки реверсивного двигателя 120 РІ любом направлении (РІ зависимости РѕС‚ направления изменения напряжения) путем управления цепями, включающими три РїСЂРѕРІРѕРґРЅРёРєР°. 141 между счетчиком 140 Рё двигателем. 140 . 2 (.., 100 ), ( ) , 120 ( ) 141 140 . Хотя элементы 130, 131 РјРѕРіСѓС‚ питаться непосредственно РѕС‚ магистрали 110 РїРѕ подходящим трубам, предпочтительно РёР· резины или РґСЂСѓРіРёС… непроводящих материалов, чтобы предотвратить нежелательное постороннее электрическое соединение между элементами, показанная система включает линию 144, РїРѕ которой неочищенная РІРѕРґР° поступает РёР· магистрали РІ РєРѕСЂРѕР± постоянного СѓСЂРѕРІРЅСЏ 145, РёР· которого неочищенная РІРѕРґР° подается через ячейку 130 Рё РјРёРјРѕ ее открытого электрода 134. Подобным образом обработанная РІРѕРґР° РёР· магистрали 110 подается РїРѕ трубе 147 РІ камеру постоянного СѓСЂРѕРІРЅСЏ 148, Р° оттуда СЃ постоянной скоростью РїРѕ трубе 149 Рє ячейке 131 Рё РјРёРјРѕ ее открытого электрода 137. Предпочтительно РєРѕСЂРѕР±РєРё 145, 148 Рё связанные СЃ РЅРёРјРё трубопроводы изготовлены РёР· резины, «бакелита» или РґСЂСѓРіРѕРіРѕ непроводящего материала, чтобы предотвратить нежелательные эффекты постороннего электрического соединения. 130, 131 110 , , 144 145, 130 134. 110 147 148, 149 131 137. 145 148 , "" - . РЎ помощью описанных средств можно изменить разность напряжений РЅР° резисторах 135 Рё 138, С‚. Рµ. изменить разность токов деполяризации через ячейку 131 (обычно большую, чем Сѓ ячейки 130 РїСЂРё наличии РІ ней заметного количества хлора). жидкость, подаваемая РІ ячейку 131) Рё ток через ячейку 130 (который обычно будет течь, даже если там нет хлора - например, РёР·-Р·Р° РґСЂСѓРіРёС… деполяризующих воздействий РІ РІРѕРґРµ или потому, что поляризация достаточна для преодоления свойственного ей проводимость РІРѕРґС‹)-воздействует соответствующим изменением РІ переводящем устройстве 140, Р° следовательно, Рё РІ величине скорости подачи хлора РІ магистраль 10. , 135 138,-.., 131 ( 130 131) 130 ( , -.., )- 140, 10. Таким образом, устройство может быть приспособлено для поддержания посредством описанного автоматического управления любой желаемой концентрации хлора РІ РІРѕРґРµ после обработки. , , . Следует отметить, что устройство компенсации напряжения 73-74, контактный элемент которого приводится РІ действие РѕС‚ средства балансировки потенциометра (РЅРµ показано) или ручки 150 (так же, как РЅР° фиг. - 73-74, - ( ) 150 ( . 2), включено так, чтобы влиять только РЅР° напряжение, приложенное Рє элементу, подвергающемуся воздействию хлорированной РІРѕРґС‹. Р’ результате напряжение автоматически регулируется только для компенсации изменений тока, вызванных изменениями остаточного хлора. 2), . , . Например, если ток изменяется РёР·-Р·Р° изменения температуры, напряжение, приложенное Рє РґРІСѓРј ячейкам, меняется Рё изменяется точно РЅР° одинаковую величину для каждой ячейки, Рё регулировка устройства 73-74 РЅРµ требуется. Этот результат РІРЅРѕСЃРёС‚ существенный вклад РІ то, что фактическое или окончательное показание становится полностью независимым РѕС‚ изменений температуры. Очевидно, что ячейка 130 РІ нехлорированной РІРѕРґРµ фактически автоматически компенсирует РІСЃРµ температурные эффекты, которые могли Р±С‹ сместить РєСЂРёРІСѓСЋ отклика (ячейки 131, например, как показано РЅР° фиг. 4), РІ целом объясненную выше. , , 73-74). . 130 ( 131, .. . 4) . Хотя основным эффектом температуры обычно оказывается смещение РєСЂРёРІРѕР№ вдоль РѕРґРЅРѕР№ координаты, РјС‹ также обнаружили, что наклон РєСЂРёРІРѕР№ РёРЅРѕРіРґР° может РІ некоторой степени изменяться, что было особенно заметно РІ тех случаях, РєРѕРіРґР° температура колебалась РІ очень широком диапазоне. Наблюдаемый эффект оказался таким, что повышение температуры увеличивает наклон РєСЂРёРІРѕР№, показанной РЅР° СЂРёСЃ. 4, С‚.Рµ. делает ее более крутой. РќРѕ также было обнаружено, что СЃ помощью устройства, показанного РЅР° СЂРёСЃ. или РїРѕРґРѕР±РЅРѕРµ устройство, например, включающее: только РѕРґРёРЅ открытый электрод СЃ минимальным электрическим путем через тестируемую жидкость для перекрытия РґСЂСѓРіРѕРіРѕ электрода - уменьшение напряжения, приложенного Рє элементу, РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє уменьшению наклона РєСЂРёРІРѕР№ отклика; то есть РїСЂРё более РЅРёР·РєРѕРј напряжении РЅР° элементе кривая РЅР° СЂРёСЃ. 4 будет более пологой. Теперь, обратившись далее Рє СЂРёСЃ. 5, можно увидеть, что РїРѕ мере увеличения температуры тестируемой жидкости ток, протекающий через каждую ячейку, будет увеличиваться, вызывая увеличение падения РЅР° соответствующем падающем сопротивлении (135 или 138) Рё следовательно, вызывая снижение напряжения или падение напряжения РЅР° каждой ячейке. , , . . 4, .. . . .., : ' - ; , , . 4 . , . 5, , , (135 138) . Следовательно, путем соответствующего выбора значений сопротивления таким образом, который теперь будет легко очевиден специалистам РІ данной области, например, значения, указанные выше для системы, показанной РЅР° СЂРёСЃ. 5, - приложенное напряжение РЅР° каждом элементе может быть изменено. СЃ температурой таким образом, чтобы точно компенсировать, например, такое увеличение тока, которое обычно РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ Рё «иначе РЅРµ может быть уравновешено РІ иллюстрированной системе». , . 5- , -, ' - . Система СЂРёСЃ. 5 аналогичным образом автоматически компенсирует такие изменения тока, которые РјРѕРіСѓС‚ быть вызваны изменениями испытуемой жидкости. Действительно, СЃ помощью устройства, показанного РЅР° СЂРёСЃ. 5, можно получить показания, действительно репрезентативные для остаточного хлора Рё РїРѕ существу независимые РѕС‚ температуры Рё РІ диапазоне температур РїРѕ меньшей мере РѕС‚ 40 РґРѕ 75 Рё РІ диапазоне РїРѕ меньшей мере РѕС‚ 6. РґРѕ 8,5 - аппарат точно Рё автоматически реагирует РЅР° концентрации хлора менее РѕРґРЅРѕР№ части РЅР° миллион Рё всего лишь 0,1 Рё чувствителен Рє изменениям концентрации хлора, значительно меньшим, чем 0,1 . . 5 , , . . 5 - 40 75 . 6 8.5,- 0.1 ..., 0.1 ... Следует понимать, что записывающее устройство или РґСЂСѓРіРѕРµ устройство перевода предпочтительно должно иметь диапазон напряжения, соответствующий диапазону падения напряжения, достижимому РїСЂРё выбранных значениях сопротивления, РІ каждом конкретном случае Рё РІ соответствии СЃ принципами, изложенными выше, для получения максимальной чувствительности Рё максимального компенсация посторонних факторов. Р’ некоторых случаях такое согласование может быть достигнуто путем подключения преобразователя только Рє части сопротивления падения напряжения цепи элемента или РґСЂСѓРіРёРјРё способами, которые теперь Р±СѓРґСѓС‚ очевидны специалистам РІ данной области техники. Например, РІ определенных условиях может быть желательно использовать систему, показанную РЅР° фиг. 5, РіРґРµ элементы 130, 131 имеют немного разные характеристики, - использовать разные номиналы для резисторов 135, 138, Р° РЅРµ одинаковые значения, как указано РІ примере, изложенном выше. , ", . , , . , . 5, 130, 131 ,- 135, 138 . Другие выгодные меры для получения улучшенных результатов, включая устранение или РґСЂСѓРіСѓСЋ компенсацию определенных вредных факторов, включают РІ себя множество деполяризационных ячеек, подвергающихся воздействию РѕРґРЅРѕР№ Рё той же тестируемой жидкости (например, хлорированной РІРѕРґС‹ или РґСЂСѓРіРѕР№ жидкости, которая будет проверена РЅР° окисляющий или восстанавливающий материал, Рё сконструированы или устроены таким образом, что наклоны РёС… кривых отклика, таких как кривая тока-хлора РЅР° СЂРёСЃ. 4, различны. РЈРґРѕР±РЅРѕ, что электрическая схема может быть такой, что преобразующее устройство обнаруживает разницу между токами, протекающими РІ ячейках. РњРѕРіСѓС‚ быть приняты различные схемы для получения разных кривых отклика РІ РґРІСѓС… ячейках; например, элементы РјРѕРіСѓС‚ иметь разные значения приложенного напряжения, или разные аноды, или разные катоды, или РјРѕРіСѓС‚ воплощать комбинации этих различий. , (.., , - . 4, . . ; , , , , . РќР° СЂРёСЃ. 6, например, показана система индикации Рё регистрации хлора, РІ которой РґРІРµ деполяризационные ячейки 160, 161 идентичной структуры (например, ячейка 91 РЅР° фиг. 3) соединены для приема разных напряжений Рё для обнаружения разницы РёС… токов. , как разность соответствующих падений напряжения, чувствительным преобразовательным устройством, чувствительным Рє напряжению, таким как потенциометр записи 162, имеющий полный диапазон шкалы 10 милливольт (как самописец 90 РЅР° фиг. 3) Рё приспособленный для управления подачей напряжения. хлор РІ РІРѕРґРѕРїСЂРѕРІРѕРґ 110 через идентичные средства подачи Рё контроля хлора, например СЃ одинаково пронумерованными элементами РЅР° СЂРёСЃ. 5. Схема подачи Рё регулирования напряжения (включая падающий элемент 70, реостат 71 Рё миллиамперметр 76) включает РІ себя резистор 163, который также включен последовательно СЃ ячейкой 160 Рё его падающим сопротивлением 164, Рё резистор 165, также включенный последовательно СЃ ячейка 161 Рё ее сопротивление падению 166. Например, подходящие значения сопротивлений 163 Рё 165 составляют 5 Рё 7 РћРј соответственно, Р° для резисторов 164 Рё 166 (которые включены последовательно-оппозитивно РєРѕ РІС…РѕРґСѓ самописца 162) 185 Рё 155 РћРј соответственно. . . 6, , 160, 161 ( 91 . 3) , , , - 162 10 - ( 90 . 3) 110 , , . 5. ( 70, 71 76) 163 160 164, 165 161 166. , 163- 165 5 7 , 164 166 ( - 162) 185 155 . РћР±Рµ ячейки снабжаются хлорированной РІРѕРґРѕР№ РёР· магистрали 110 РїРѕ линии 169, имеющей ответвления 170, 171, ведущие Рє соответствующим ящикам постоянного СѓСЂРѕРІРЅСЏ 172, 173, питающим соответственно ячейки 160, 161. Чтобы избежать или свести Рє РјРёРЅРёРјСѓРјСѓ даже длительное электролитическое соединение между элементами, трубы 170, 171 СѓРґРѕР±РЅРѕ заканчиваются небольшими выпускными отверстиями 174, 175, расположенными над уровнем РІРѕРґС‹ РІ соответствующих коробках 172, 173; поскольку РІРѕРґР° таким образом капает или медленно течет РІ РєРѕСЂРѕР±РєРё, любой ток, который может иметь тенденцию возникать через саму РІРѕРґСѓ или через трубы, предотвращается или минимизируется промежуточным РІРѕР·РґСѓС…РѕРј - такое устройство, таким образом, представляет СЃРѕР±РѕР№ полезную альтернативу или дополнение Рє Расположение изолированных труб Рё РєРѕСЂРѕР±РѕРІ показано РЅР° СЂРёСЃ. 5. 110 169 170, 171 172, 173, 160, 161. , 170, 171 174, 175 172, 173; , ,- . 5. Как показано Рё описано, РЅР° элемент 161 подается большее напряжение, чем РЅР° элемент 160, Рё, следовательно, кривая отклика имеет более крутую характеристику. Как следствие, разница между токами, протекающими через клетки РІ результате деполяризующего действия хлора РІ РІРѕРґРµ, будет меняться РІ зависимости РѕС‚ изменения количества хлора, Рё обнаружение такой разницы СЃ помощью переводящего устройства 162 позволит определить или запись концентрации хлора Рё ее изменений, Р° также может, РїСЂРё показанном устройстве, служить для управления хлоратором 112 так, чтобы РІ обработанной РІРѕРґРµ поддерживалось любое желаемое количество остаточного хлора. , 161 160 . , , , 162 , , , , 112 . Р’ качестве примера некоторые кривые, полученные СЃ помощью устройства, показанного РЅР° СЂРёСЃ. 6, представлены РЅР° СЂРёСЃ. 7. Как Рё РЅР° фиг. 4, горизонтальная РѕСЃСЊ 180 представляет остаточное содержание хлора РІ частях РЅР° миллион (определенное для целей тестирования путем индивидуальных анализов); РІ то время как вертикальная РѕСЃСЊ 181 представляет падение напряжения () РІ милливольтах РЅР° падающем сопротивлении элемента, соответствующее току деполяризации через элемент. , . 6, . 7. . 4, 180 (, , ); 181 () , . Кривая 182 соответствует ячейке СЃ более высоким приложенным напряжением (например, cel161), Р° кривая 183 соответствует ячейке СЃ более РЅРёР·РєРёРј приложенным напряжением (например, ячейке 160); РёС… разность, представляющая фактическое количество электричества, считываемое для определения количества присутствующего хлора, представляет СЃРѕР±РѕР№ РєСЂРёРІСѓСЋ 184. Кривые 182Р° Рё 183Р° также являются кривыми для элементов высокого Рё РЅРёР·РєРѕРіРѕ напряжения соответственно, РЅРѕ взяты СЃ небольшими количествами аммиака РІ хлорированной РІРѕРґРµ, кривые 182 Рё 183 получены РІ отсутствие аммиака РІ РІРѕРґРµ. Однако кривая 184, представляющая обнаруженные значения, также представляет СЃРѕР±РѕР№ разницу между кривыми 182Р° Рё 183Р° (Р° также разницу между кривыми 182 Рё 183); Рё будет РІРёРґРЅРѕ, что система, таким образом, очень выгодно обеспечивает измерение содержания хлора, которое является действительно репрезентативным Рё РЅРµ зависит РѕС‚ присутствия таких веществ, как аммиак. 182 (.. cel161) 183 (.. 160); , , 184. 182a 183a , , 182 183 . 184, , , 182a 183a ( 182 183); . Как показано РЅР° СЂРёСЃ. 7, присутствие даже небольших количеств аммиака может привести Рє ошибкам РІ показаниях каждой ячейки РїРѕ отдельности, РЅРѕ РЅРµ РїСЂРё комбинированном расположении, показанном РЅР° СЂРёСЃ. 6. . 7 , , . 6. РќР° СЂРёСЃ. 8, который для простоты иллюстрации аналогичен СЂРёСЃ. 2 Рё 3 показано только записывающее устройство, управляемое системой деполяризации (РЅРѕ РїСЂРё желании его можно использовать для целей управления), используются РґРІРµ деполяризационные ячейки 200, 201 (имеющие, например, серебряные аноды 200b, 201b), которые РЅРµ только имеют разные приложенные напряжения, РЅРѕ имеют разные катоды 200Р°, 201Р°, например. меди Рё золота соответственно. . 8, . 2 3 ( ), 200, 201 ( , 200b, 201b) , 200a, 201a, .. . Схема элемента 200 включает РІ себя падающее сопротивление 202 (скажем, 145 РћРј) Рё резистор подачи напряжения 203, например 3,5 РћРј, причем последний также включен РІ схему регулирования напряжения СЃСѓС…РѕРіРѕ элемента 70, реостата 71 Рё миллиамперметра 76. 200 202 ( 145 ) 203, 3.5 , 70, 71 76. Ячейка 201 аналогичным образом соединена последовательно СЃ падающим сопротивлением 204 Рё резистором подачи напряжения 205, например, сопротивлением 220 Рё 10 РћРј соответственно, РїСЂРё этом резистор 205 воспринимает падение напряжения РѕС‚ отдельной цепи питания Рё регулирования СЃСѓС…РѕРіРѕ элемента 70Р°, реостата 71Р° Рё миллиамперметр 76Р°. 201 204 205, 220 10 , 205 70a, 71a 76a. Показаны РґРІР° потенциометрических самописца 210, 211 (самобалансирующегося типа, как РЅР° РґСЂСѓРіРёС… фигурах), каждый РёР· которых имеет полный диапазон шкалы 10 милливольт. Р’С…РѕРґ счетчика 210 соединен последовательно СЃ падающими резисторами 202, 204 (которые соединены последовательно РґСЂСѓРі против РґСЂСѓРіР° для получения показаний, зависящих РѕС‚ разницы токов через РЅРёС…) Рё резистором смещения 212, который обеспечивает напряжение смещения для потенциометр 210, подобный соответствующему элементу РЅР° фиг. 2 Рё 3, РѕС‚ схемы, состоящей РёР· СЃСѓС…РѕРіРѕ элемента 213, миллиамперметра 214 Рё реостата 215 РЅР° 22000 РћРј. Другое переводящее устройство 211 подключается, для целей, которые Р±СѓРґСѓС‚ описаны, через падающее сопротивление 204 золотого катода, более высокое напряжение ячейка 201. 210, 211 ( - ) 10 . 210 202, 204 ( , ) 212 210 . 2 3, 213, 214 22000- 215. 211 , , 204 , 201. Предполагая, что РѕР±Рµ ячейки 200, 201 подвергаются воздействию РѕРґРЅРѕР№ Рё той же тестируемой жидкости, например РІРѕРґСѓ после хлорирования, подаваемую СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј, показанным РЅР° СЂРёСЃ. 6. 200, 201 , .. , . 6. РќР° СЂРёСЃ. 9 показаны кривые отклика, полученные СЃ помощью системы, показанной РЅР° СЂРёСЃ. 8, Рё ее компоненты. Как Рё РЅР° фиг. 7, горизонтальная РѕСЃСЊ 220 представляет остаточный хлор РІ ... Рё вертикальная РѕСЃСЊ 221 — падение РРљ-излучения РІ милливольтах (представляющее ток деполяризации). Кривая 222 представляет СЃРѕР±РѕР№ отклик серебряно-медного элемента 200, Р° кривая 223 — отклик серебряно-золотого элемента 201, причем РѕР±Рµ кривые взяты РІ отсутствие аммиака РІ РІРѕРґРµ. РџСЂРё наличии небольших количеств аммиака кривые 222Р° Рё 223Р° представляют работу ячеек 200 Рё 207 соответственно. Кривая 224 представляет СЃРѕР±РѕР№ разницу между кривыми 222 Рё 223, Р° также представляет разницу между кривыми 222Р° Рё 223Р°, показывая, что показания разности токов, полученные СЃ помощью потенциометра 210, являются истинным обнаружением остаточного хлора Рё РЅРµ зависят даже РѕС‚ небольших его количеств. таких веществ, как аммиак. . 9 . 8, . . 7, 220 ... 221, ( ). 222 - 200, 223 - 201, . , 222a 223a 200 207 . 224 222 223, 222a 223a,- , 210, . РР· РєСЂРёРІРѕР№ 223Р° также следует отметить, что серебряно-золотой элемент 201 (С‚.Рµ. имеющий открытый золотой катод) РІ конструкции, показанной РЅР° фиг. 8, РЅРµ демонстрирует заметного изменения тока СЃ увеличением остаточного хлора, РєРѕРіРґР° присутствуют небольшие количества аммиака. Таким образом, учитывая, что хлор РІ присутствии аммиака существует РІ РІРёРґРµ хлораминов, можно увидеть, что ячейка 201 РїРѕ отдельности дает показания только фактического СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРіРѕ хлора (включая хлорноватистой кислоты) Рё РЅР° нее РЅРµ влияют хлорамины. Следовательно, переводящее устройство 211, подключенное только Рє понижающему резистору 204 серебряно-золотого элемента 201, может использоваться для изменения СѓСЂРѕРІРЅСЏ концентрации хлора РїСЂРё наличии аммиака. отсутствует-С‚.Рµ. как объяснено, для обнаружения фактического СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРіРѕ хлора РІ отличие РѕС‚ общего доступного остаточного хлора (включая хлорамины), который обнаруживается регистратором 210. Таким образом, РїСЂРё желании систему, показанную РЅР° фиг. 5, можно СЃ пользой использовать для обеспечения раздельного определения РѕР±РѕРёС… типов концентрации хлора, С‚.Рµ. общего остаточного Рё фактического СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРіРѕ хлора Р