Химия - Нормальный элемент Вестона - Эксплуатация нормальных элементов

01 марта 2011


Оглавление:
1. Нормальный элемент Вестона
2. Параметры и альтернативы
3. Устройство и работа
4. Разновидности
5. Эксплуатация нормальных элементов
6. Источники.

Токовая нагрузка

Нормальные элементы обладают заметным внутренним сопротивлением — типично от 100 до 3000 Ом, отклоняющим их напряжение от ЭДС при протекании тока. Кроме того, при протекании тока уже в единицы микроампер в течение нескольких минут НЭ выходит из строя полностью или на длительное время. Поэтому продолжительный ток через нормальный элемент, превышающий доли мкА, недопустим.

Типичная структура источника калиброванного напряжения с использованием нормального элемента поэтому предусматривает не использование напряжения элемента в качестве источника энергии выходного напряжения, а создание дополнительного сравнительно мощного, но не столь стабильного источника регулируемого напряжения, который периодически или непрерывно подстраивают под напряжение нормального элемента, измеряя напряжение встречно включенных нормального элемента и ИРН т. н. нуль-органом — вольтметром, позволяющим определить момент уравновешивания.

Механическая и тепловая стойкости

Механическая и тепловая стойкости нормального элемента также невелики. Тряска и вибрация способны повлиять на ЭДС элемента. Изменения температуры также влияют на нормальные элементы, причём после возврата температуры к исходной точке ЭДС восстанавливается тоже не сразу. Переворачивать и даже наклонять более чем на примерно 30° нормальный элемент классической конструкции нельзя, поскольку при этом элемент может необратимо прийти в негодность из-за перемешивания компонентов разных электродов между собой. Однако многие ненасыщенные элементы имеют т. н. уплотнённую конструкцию, в которой посредством пористых перегородок это практически предотвращается; такие элементы способны без ущерба переносить умеренные механические воздействия.

Стабильность и срок службы

Как уже отмечалось, насыщенные элементы стабильнее ненасыщенных. ЭДС качественных термостатированных насыщенных элементов нередко десятилетиями держится в интервале шириной в несколько мкВ. ЭДС ненасыщенных элементов даже без использования падает, типично на 75…85 мкВ/год для старых и 20…40 мкВ/год для современных с улучшенными перегородками между электродами, при 25 °C; по мере старения процесс ускоряется, и через 10…20 лет они приходят в негодность. Скорость старения элементов удваивается с ростом температуры на 12 °C. Маленькие элементы при прочих равных условиях менее стабильны из-за большего изменения концентрации материалов вследствие протекания тока и потому, что диффузия ионов ртути к отрицательному электроду происходит быстрее по более короткому пути.

Экологическая опасность

Из-за присутствия заметных количеств токсичных ртути и кадмия нормальные элементы опасны в обращении, не подлежат ремонту и при выходе из строя должны утилизироваться в порядке, предусмотренном для изделий, содержащих эти металлы.

Просмотров: 7292

<<< Нормальный элемент