专利名称：测定氯盐及无机氯离子含量的微库仑仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种测定原油及其馏分、石油产品、工业用水及排放水中氯盐和无机氯离子含量的微库仑仪。
CN87214257.4介绍了一种测定氯盐含量的微库仑仪，该仪器的放大器输入、输出端采用四个同步晶体管斩波器实现同步开关，使取样测量和电解滴定两个过程不在同一时间发生而是交替进行。然而这种线路结构所用的晶体管斩波器容易受电冲击而损坏，造成输入信号失真。在该仪器中，被测电流i经取样电阴R转化成电压信号V，再经计数器7CJ03变成相应的频率信号f，从而实现了i－f转换，再采用DL－8103厚膜电路完成V－f转换功能。由于上述电路结构使用了分离元件，易产生噪音和漂移，因而测定的精度受到了限制。此外，它的积分基线是靠操作者手动调零，分析结果只能以μV·s显示，不能打印出要求的数字结果。在仪器进行检验时还需要外接模拟滴定池，操作比较烦琐。
本实用新型的目的在于克服上述仪器的不足之处，提供一种由微型计算机操作的，具有检测、基线平衡、控制测量－电解、判断终点、计算结果等操作全部自动化，最后将测定结果打印报出的测定氯盐和无机氯离子含量的微库仑仪。
本实用新型微库仑仪的操作原理参见附
图1的原理框图，此仪器由终点检测采样电路1、减法器2、电流放大输出电路3、电解模拟开关4、模数转换器5、偏压发生电路6、微型计算机7、打印机8、键盘显示接口9、显示器10、键盘11、测量电极对14、15、模拟滴定池25、模拟开关26、及滴定池27等部件构成。其工作原理如下滴定池27的测量电极对12、13输出的电压信号经过终点检测采样电路1比较放大后，输出一个信号，此信号即同仪器发生的偏压信号进一步比较，若电位相等(由于方向相反)，其输出为零，滴定池27就处于平衡状态。当测试样品注入滴定池27后，样品中的氯离子(Cl－)与滴定池27内的滴定银离子(Ag＋)反应，因而消耗了银离子，使其浓度降低，引起了测量电极对12、13电位的变化。这一微小变化经过电流放大输出电路3将电流放大后，再经A／D模数转换器5转换为数字信号，输入到微型计算机7，输出一相应电压加到电解电极对14、15上，电解阳极14电生出相应的银离子以补充反应消耗的银离子，经过测量补充所消耗银离子需要的电量，按照法拉弟电解定律，由微型计算机7处理后，显示器10和打印机8就将试样中的氯盐含量或无机氯离子的含量的数据打印出来。
以下结合其余附图进一步说明本实用新型微库仑仪的线路结构。
附图2是检测采样电路1的线路结构图。
附图3是电流放大输出电路3的线路结构图。
附图4是偏压发生电路6的线路结构图。
附图5是模数转换器5的线路结构图。
在附图1中，终点检测采样电路1的输入端同测量电极对12、13连接，输出端同减法器2连接。当滴定池断开时，输入端同模拟滴定池25相连接。偏压发生电路6同微型计算机7及减法器2相连。电流放大输出电路3同减法器2和模拟开关26相连。微型计算机7(MCS－5单片机8031)同偏压发生电路6、模数转换器5、打印机8(MP－16)、键盘显示接口9(型号8279)相连接，键盘显示接口9又与显示器10及键盘11连接。电解阴极15同电解模拟开关4相连接，电解阳极14接地。
在附图2的终点检测采样电路中，使用了两个高阻跟随器16、17，以代替CN87214257.4实用新型专利微库仑仪的MOS场效应晶体管斩波器。这样的线路结构使仪器的输入十分可靠，不会出现由于电冲击而使仪器的输入极发生损坏现象。这两个高阻跟随器16、17以及减法放大器18均采用OP－07型运算放大器，其输入阻抗达到108Ω的阻值，测量信号经10倍放大后输出。
在附图3中的电流放大输出电路3是由射极跟随器19(OP07)、高压集成运算放大器20(型号LM344)和功率放大器21组成，极与极之间采用直接耦合，目的是为了提高输入电流，消除放大失真。
在附图4中的偏压发生电路6主要由D／A数模转换器和10倍放大器22(型号OP07)构成，D／A数模转换器采用的是12位的DAC1210。
附图5的模数转换器5的电路是由12倍的A／D模数转换器(AD574)及型号为4051及OP07的两个跟随器23、24构成。
与测定氯盐含量的微库仑仪的现有技术(CN87214257.4)相比，本实用新型具有以下的优点及更好的性能1、本实用新型采用了双高阻跟随器取代了晶体管斩波器开关，使仪器的输入可靠。
2、本实用新型采用了低漂移、低失调的运算放大器件，使仪器的噪声和漂移大为降低。
3、本实用新型采用微机技术，使测量信号采集、电解控制、数据处理均由微机控制，仪器的稳定性和精确度都有提高，自动化程度和分析速度也有显著的改进。
4、本实用新型设置了模拟滴定池，仪器具有自检功能，即在不接滴定池时，可对仪器进行仪器的检验，模拟测量电极对和电解电极对的输出给定偏压值在0～400mV。
5、本实用新型确定滴定终点是采用斜率检测和电平检测相结合的办法，能提高终点判断的可靠性。
6、本实用新型设有盐含量和无机氯离子含量的切换键，可根据分析需要分别测试，用ng(mg)NaCl／L或ppmCl－给出分析结果并将数据打印报出。
权利要求1.一种用于测定原油及其馏分、石油产品、工业用水及排放水中氯盐和无机氯离子含量的微库仑仪，由采样电路、输入电路、运算放大器、显示器等部分的线路构成，其特征在于它是由终点检测采样电路1、减法器2、电流放大输出电路3、电解模拟开关4、模-数转换器5、偏压发生电路6、微型计算机7、打印机8、键盘显示接口9、显示器10、键盘11、测量电极对12、13、电解电极对14、15、模拟滴定池25、模拟开关26及滴定池27等部分的线路构成的由微型计算机控制操作的微库仑仪；各部分间的线路连接方式为(1)终点检测采样电路1的输入端与测量电极对12、13连接，输出端与减法器2相连；(2)偏压发生电路6分别与减法器2及微型计算机7相连接；(3)电流放大输出电路3同减法器2及模拟开关26相连接；(4)微型计算机7分别与模-数转换器5、偏压发生电路6、打印机8及键盘显示接口9相连接；(5)键盘显示接口9与显示器10及键盘11连接；(6)滴定池27的测量电极对12、13同终点检测采样电路1相连接，电解阴极15同电解模拟开关4连接，电解阳极14接地。
2.根据权利要求1的微库仑仪，其特征在于所说的终点检测采样电路1是由两个高阻跟随器16、17及减法放大器18构成，16、17、及18均为OP－07型运算放大器、输入阻抗均为108Ω。
3.根据权利要求1的微库仑仪，其特征在于所说的电流放大输出电路3是由跟随器19、高压集成运算放大器20及功率放大器21构成。
4.根据权利要求1的微库仑仪，其特征在于所说的偏压发生电路6是由D／A数－模转换器及放大器22构成。
5.根据权利要求1的微库仑仪，其特征在于所说的模－数转换器5是由A／D转换器及跟随器23、24构成。
6.根据权利要求1的微库仑仪，其特征在于当不连接滴定池时，所说的模拟滴定池25可对仪器进行检验，模拟测量电极对的输出给定偏压值为0～400mV。
专利摘要本实用新型是一种测定原油及其馏分、石油产品、工业用水及排放水中氯盐和无机氯离子含量的微库仑仪，此仪器在现有技术的基础上改进了线路结构并增加了微型计算机、打印机及模拟滴定池等部件，使仪器的信号检测、基线平衡、测量电解、判断终点、计算结果、显示、打印等操作步骤全部由微机自动进行。仪器的噪声低、漂移小、稳定性好、测定精度高。
文档编号G01N27/42GK2204046SQ94202828
公开日1995年7月26日 申请日期1994年2月18日 优先权日1994年2月18日
发明者张金锐, 魏月萍, 唐干明, 夏权 申请人:中国石油化工总公司石油化工科学研究院