Сравнительный анализ методов определения параметров измерительного преобразователя контактного кондуктометра

Рассмотрены вопросы повышения точности контактных кондуктометров. Описаны основные источники погрешности первичного измерительного преобразователя контактного кондуктометра, к которым относятся сопротивление раствора, а также поляризационное сопротивление и ёмкость двойного электрического слоя, характеризирующие электрохимические процессы на электродах преобразователя. Приведены методы определения указанных параметров, влияющих на импеданс первичного измерительного преобразователя. Первый метод основан на анализе амплитудно-частотной характеристики активной составляющей импеданса кондуктивной ячейки контактного кондуктометра, заполненной раствором. Второй метод базируется на определении активной составляющей импеданса раствора на частоте резонанса, т. е. при нулевой реактивной составляющей импеданса. В третьем методе активная составляющая импеданса раствора определяется на трёх разных частотах. Отмечено, что вторым методом можно достоверно определить только активное сопротивление раствора. Постоянные ячейки определены первым и третьим методами в одном и том же диапазоне частот, во втором методе использована частота, в несколько раз превышающая верхнюю границу этого частотного диапазона. Показано, что результаты, полученные вторым и третьим методами, практически совпадают и существенно отличаются от постоянной ячейки, найденной первым методом.

1. Первухин Б. С. Методическая погрешность контактных кондуктометров // Естественные и технические науки. 2011. № 1. C.176–182.

2. Грилихес М. С., Филановский Б. К. Контактная кондуктометрия. Теория и практика метода. Л.: Химия, 1980. 176 с.

3. Латышенко К. П. Анализ базовых схем контактных кондуктометров // Вестник Тамбовского государственного технического университета. Аналитическая химия. 2006. Т. 12. № 3. С. 647–653.

4. Соловьёв В. А., Кривобоков Д. Е. Анализ методик построения функциональных преобразований в кондуктометрических концентратомерах // Измерительная техника. 2017. № 10. С. 62–66.

5. Стойнов З. Б., Графов Б. М. и др. Электрохимический импеданс. М.: Наука, 1991. 336 с.

6. Дубровский И. А. Модель импеданса кардиального электрода // Медицинская техника. 2010. № 4. С. 21–25.

7. Кагиров А. Г., Романенко С. В. Измерение активной составляющей электрохимического импеданса растворов с использованием миниатюрной двухэлектродной кондуктометрической ячейки // Вестник науки Сибири. 2012. № 3 (4). С. 68–73.

8. Первухин Б. С. Определение параметров контактных первичных преобразователей кондуктометров // Измерительная техника. 2008. № 3. С. 61–63.

9. Первухин Б. С., Кривобоков Д. Е., Суворова Н. В. Определение параметров контактных кондуктометрических ячеек // Ползуновский альманах. 2014. № 1. С. 63–65.

10. Килимник А. Б., Слобина Е. С. Резонансные частоты колебаний гидратированных ионов натрия, калия и хлора в смесях растворов хлоридов калия и натрия // Вестник Тамбовского государственного технического университета. Серия: Физическая химия. 2015. Т. 21. № 4. С. 624–629.

11. Килимник А. Б. Колебательные процессы в двойном электрическом слое при наложении переменного тока // Вестник Тамбовского государственного технического университета. Серия: Естественные и технические науки. 2006. Т. 11. № 4. С. 586–587.

12. Килимник А. Б., Слобина Е. С. Влияния концентрации и температуры на резонансные частоты колебаний гидратированных ионов Cu2+ и 2−SO4 и реактивные составляющие импеданса // Вестник Тамбовского государственного технического университета. Серия: Физическая химия. 2012. Т. 18. № 2. С. 379–385.

13. Килимник А. Б., Ярмоленко В. В. Кондуктометрическая ячейка для определения реактивных составляющих импеданса // Вестник Тамбовского государственного технического университета. Серия: Физическая химия. 2007. Т. 13. № 1. С. 51–56.

14. Thirstrup C., Snedden A., Deleebeeck L., Measurement Science and Technology, 2017, vol. 28, no 12. https://doi.org/10.1088/1361-6501/aa875d

15. Jaffrezic-Renault N., Dzyadevych S. V., Sensors, 2008, vol. 8, no. 4, pp. 2569–2588. https://doi.org/10.3390/s8042569