ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принцип построения из "Введение в молекулярную электронику" Ртутные кулонметры (РК) являются малогабаритными интегрирующими элементами, которые применяются для построения различных приборов МЭ счетчиков времени наработки, счетчиков ампер-часов, времязадающих устройств и др. [25]. [c.68] На основе соотношения (3.4) построена зависимость времени перемещения индикатора по всей длине рабочей шкалы от значения тока интегрирования для различных диаметров капилляра (рис. 3.2). Изменяя значение тока интегрирования в пределах от 100 до 0,1 мкА, можно получать интервалы времени интегрирования РК при прохождении индикатором капилляра длиной 40 мм и диаметром 0,3 мм в диапазоне от 10 до 10 ч. [c.70] Из выражения (3.5 следует, что при /np = onst с ростом 0 истинная плотность тока, а следовательно, н перенапряжение на электродах повышается. В присутствии примесей, адсорбированных на электродах, напряжение на РК достигает своего критического значения (напряжение разложения электролита) при меньших значениях интегрирующего тока, а предельный ток РК оказывается меньше предельно диффузионного. При 0=1 предельный ток РК определяется скоростью проникновения ионов ртути через пленку адсорбированных п. а. в. [c.71] С понижением рабочей температуры среды диффузионные процессы в ЭЯ замедляются, значение 0 возрастает, что приводит к снижению допустимых рабочих токов от 20—50 мкА при 20 °С до 2—5 мкА при — 30 °С. В соответствии с этим минимальное время интегрирования при отрицательных температурах среды повышается до 2000— 5000 ч. [c.71] Ток интегрирования РК может быть повышен за счет тщательной очистки электрохимической системы, применения высокоэлектропроводного электролита, уменьшения расстояния между электродами, применения импульсного или постоянного тока с наложением переменной составляющей. При всех указанных условиях уменьшается концентрационная поляризация и увеличивается скорость переноса ртути в капилляре. Однако необходимо обеспечить, чтобы среднее значение переменного или импульсного тока не превышало предельно диффузионного тока ЭЯ. Независимо от формы интегрируемого тока интегрируется лишь средний ток. [c.71] Кулонметр достаточно устойчив к механическим воздействиям к линейным ускорениям до 100 м/с вибрационным нагрузкам до 150 м/с в диапазоне частот от 1 до 1000 Гц многократным ударам до 250 м/с длительностью 2—15 мс и одиночным ударам 500 м/с длительностью 20—50 мс. Наименьшую устойчивость РК проявляет к механическим воздействиям, направленным вдоль продольной оси капилляра. При соотношении геометрических параметров ЭЯ Ijd, равном приблизительно 1,5—2 (где I — расстояние между электродами), достигается наибольшая устойчивость РК к механическим воздействиям. [c.71] Как следует из (3.6), чувствительность РК, можно увеличить, уменьшая диаметр капилляра. Однако диаметры применяемых капилляров практически ограничены нижним и верхним пределами. Нижний предел (0,2 мм) ограничен технологическими трудностями изготовления прибора и транспортными возможностями ЭЯ. Кроме того, уменьшение внутреннего диаметра капилляра приводит к возрастанию сопротивления РК и понижению допустимого тока интегрирования (пропорционально /(Р). С уменьшением диаметра капилляра возрастает и необходимость в более глубокой очистке электрохимической системы с целью исключения отрицательного влияния на работу РК примесей п. а. в. С увеличением же диаметра капилляра стабильность работы прибора возрастает, так как относительное влияние примесей с увеличением объема электролита в ЭЯ уменьшается. Верхний предел (0,4 мм) ограничен пределом устойчивости ртутных электродов к механическим воздействиям (ударным и вибрационным нагрузкам). С целью повышения устойчивости столбиков ртути к механическим воздействиям внутреннюю поверхность капилляра покрывают тонкой гидрофобизирую-щей пленкой из кремнийорганического соединения. Наиболее оптимальное значение диаметра капилляра для РК, используемых в счетчиках времени наработки, составляет 0,3 мм. Этому внутреннему диаметру капилляра соответствует чувствительность РК около 1 мм/К. [c.72] Если на поверхности электродов РК присутствуют примеси, понижающие потенциал разложения воды, то уже при напряжении на ЭЯ 150—200 мВ могут протекать необратимые реакции разложения электролита с выделением газов. В этом случае прибор выходит из строя раньше, чем достигается обратимая пассивация. [c.74] Для повышения токов интегрирования при отрицательных температурах среды необходимо уменьшить концентрацию соли ртути в растворе электролита. Для заданного интервала рабочих температур среды используют ту концентрацию соли ртути НдАг, которая соответствует максимуму на кривой зависимости /пр от концентрации НдАг, полученной при нижнем пределе интервала рабочих температур РК. [c.76] Зависимость /пр от значения междуэлектродного расстояния I имеет сложный характер, что свидетельствует о существовании различных механизмов переноса ртути в ЭЯ РК (рис. 3.7). [c.76] В табл. 3.1 приведены основные технические показатели КР зарубежных фирм. [c.76] Вернуться к основной статье