Суюқликларнинг таркибини таҳлил қилиш

бу ерда σ — эритманннг солиштирма электр ўтказувчанлиги; См/см; L — электродлар орасидаги масофа, см; S — электродларнинг юзи, см².
Кондуктометрик ўлчашлар амалиётида L/S нисбат ўлчаш ячейкаларнинг тажрибада аниқланадиган константалари деган ном олди. Бунинг учун ячейка эталон эритма билан тўлдирилади (бу эритма сифатида, одатда, калий хлориднинг эритмасидан фойдаланилади), ячейканинг қаршилиги ўлчанади ва қуйидаги тегламадан К нинг каталиги аниқланади:
_{ } , (6.12)
бу ерда R — электродлар орасидаги ўлчанган қаршилик, Ом; σ₁ — эталон эритманинг солиштирма электр ўтказувчанлиги,См/см.
Электр ўтказувчанликни ўлчашда саноат частотасидаги ёки частотаси оширилган ўзгармас токдан ҳам, ўзгарувчан токдан ҳам
фойдаланиш мумкин.
Икки электродли ўлчаш ячейкаси билан бир қаторда тўртта электроди бор ячейкалардан ҳам фойдаланилади (6.19-расм). Ток эритмада икки ташқи электродлар 1 ва 4 орасида ўтади, бу электродлар кучланиш манбаи U₁ га уланган бўлади. Резистор R нинг чекловчи қаршилиги катталиги туфайли ячейка занжиридаги ток кучи I, эритманинг қаршилиги ўзгаришидан қатъий назар, ўзгармасдан қолади.

Икки ички электрод 2 ва 3 потенциометр вазифасини бажаради ва эритмада кучланиш тушувини ўлчаш учун мўлжалланади:

∆U_2.3=I∙R_Я , (6.13)
бу ерда R_я = K/σ — электродлар 2 ва 3 орасидаги эритманинг қаршилиги (К — тўрт электродли ўлчаш ячейкасинииг константаси, у электродлар 2 ва 3 нинг оралиғига ва улар сиртининг юзига боғлиқдир).
Бинобарин,
_{ } , (6.14)
бу ерда
K=K∙I=const.
Шундай килиб, электродлар 2 ва 3 орасидаги потенциаллар фарқи назорат қилинаётган эритманинг концентрацияси билан бир қийматда аниқланади. Ўлчанадиган катталик ∆U_2,3 мувозанатловчи кўприкнинг а ва b учларидаги потенциаллар айирмаси U_ab билан таққосланади. Агар U_ab ≠ ∆U_2,3 бўлса, у ҳолда электрон кучайтиргич ЭК нинг киришига мувозанатнинг бузилиш сигнали ∆U_x=∆U_ab —∆U_2,3 киради. Мувозанат вақтида Uab = ∆U_2,3 бўлади, бу ерда, электродлар 2 ва 3 занжирида ток бўлмайди.
Ўлчашдаги ҳарорат хатоликларини автоматик компенсациялашни мувозанатловчи кўприкнинг елкаларидан бирига уланган металл қаршилик термометри R_t бажаради. Назорат қилинаётган эритманинг ҳарорати ўзгарганида, R_t қаршилик ҳам ўзгаради, бунинг натижасида потенциаллар айирмаси U_ab ҳам ўзгаради. R_t ўзгаргандаги орттирма ∆U_ab (∆t) назорат килинаётган эритманинг ҳарорати ўзгариши ∆t туфайли ҳосил бўлган орттирма ∆U_2,3 (∆t) га катталиги жиҳатидан тенг ва ишораси жиҳатидан қарама-қарши бўлиши керак. Бу тенгликка компенсацияловчи кўприкнинг параметрларини (R₁, R₂, R₃ резисторларнинг қаршиликларини) ҳамда кучланиш U₂ ни танлаш йўли билан эришилади.
Эритмаларнинг электр ўтказувчанлиги ҳароратга жуда боғлиқ. Эритма ҳарорати 1°С га ортса, унинг солиштирма электр ўтказувчанлиги 1,5—2% га ошади. Эритмаларнинг ҳарорати амалда жуда кенг чегараларда ўзгаради, шунинг учун кондуктометрик концентратомерлар ҳарорат ўзгаришининг ўлчаш натижаларига таъсир қилишини бартараф қилувчи автоматик компенсаторларга эга бўлиши керак. Саноатда автоматик ҳарорат компенсаторлари энг кўп тарқалган бўлиб, суюқликли компенсаторлар уларнинг турларидан биридир.
Суюқликли компенсатор параметрлари ўлчаш ячейкасининг параметрларига ўхшаш электрод датчикдан иборатдир. Компенсатор электр ўтказувчанлик ҳарорат коэффициенти назорат қилинаётган суюқликнинг ҳарорат коэффициентига тахминан тенг бўлган эталон суюқлик билан тўлдирилади. Компенсатор назорат қилинаётган суюқликка концентратомернинг ўлчаш ячейкаси билан биргаликда киритилади. Компенсатор кўприкли ўлчаш схемасининг елкасига уланади. Эталов ва назорат қилинаётган суюқликнинг ҳароратлари бир хил бўлганлиги ва ҳарорат коэффициентлари бир-бирига яқин бўлганлиги сабабли ҳароратлар ўзгарганида, ўлчаш ячейкаси қаршилигининг ўзгаришини суюқликли компенсаторнинг қаршилигининг ўзгартириш йўли билан тўла компенсациялаш мумкин.
Сулфат кислота концентратомери КСО-у (6.20-расм) эритмадаги сулфат кислота концентрациясини назорат қилиш, қайд этиш ва ростлаш учун мўлжалланган.

Концентратомер электродли датчик 1 ва иккиламчи асбоб 2 КСМЗ дан иборат. Концентратомернинг датчиги идишдан иборат бўлиб, унинг ичига тешиклар билан ёнма-ён қилиб паст томони очиқ стакан ўрнатилган ҳамда ўлчаш ва таққослаш ячейкалари жойлаштирилган. Ўлчаш ячейкаси иккита ўлчаш электродидан иборат бўлиб, уларнинг ҳар қайсиси электрод кавшарланган очиқ шиша найчадан иборат. Таққослаш ячейкаси ҳароратни автоматик тарзда компенсациялаш учун мўлжалланган бўлиб, шиша найчага кавшарланган электродлардан иборатдир, найчаларга сулфат кислота тўлдирилган бўлади, унинг концентрацияси эса асбоб шкаласидаги ўрта белгига мос келади.

Электр ўтказувчанлик мувозанатдаги кўприк схемаси бўйича ўлчанади, ўлчайдиган R_x ва такқослайдиган R_т электрод ячейкалари кўприкнинг икки елкаси бўлиб хизмат қилади. Кўприк схемасининг қолган икки елкасини ўзгармас резисторлар R₄, R₅, R₆, R₇ ва шунтловчи резисторлари R₂ ҳамда R₃ ва реохорд R₁ ташкил қилади. Кўприк саноат частотасидаги ўзгарувчан ток билан таъминланади. Ўлчаш схемасидаги ток кучи ўзгарувчан ток манбаига параллел қилиб кўприкнинг таъминлаш диагоналига уланган резистор R₈ ни силжитиш йўли билан ростланади.
Датчик орқали оқиб ўтадиган эритманинг концентрацияси ўзгарганда ўлчаш ячейкасининг қаршилиги ўзгаради, бунинг натижасида ўлчаш кўпригининг мувозанати бузилади. Номувозанат кучланиши КСМЗ кўприкнинг электрон кучайтиргичи ЭК трансформатори Т_р нинг бирламчи чулғамига келиб, кучайтирилади ва реверсив двигател РД нинг роторини айлантиради, бу двигател реохорд R₁ нинг сурилгичи ва асбоб стрелкаси билан кинематик боғланган бўлади.
Концентратомернинг ўлчаш чегаралари: 75—79; 93—96 ва 95-99% сулфат кислота. Асосий хатолик ±0,2 дан ±0,5% гача.
КК русумидаги кондуктометрлар суюқликли анализаторларнинг кенг тарқалган турларига киради, уларда икки ва тўрт электродли ўзгарткичлар ҳам, контактсиз ўзгарткичлар ҳам бўлади. Бу русумдаги асбоблар ёрдамида иш ҳароратлари диапазони 25±15°С ва чегаравий асосий хатолик ±2,5% бўлганида 10^-6 дан 1 См/см гача бўлган электр ўтказувчанликни ўлчаш мумкин.
Электродли кондуктометрларнинг энг катта камчилиги электродларнинг қутбланиши ва электродлар сиртида содир бўладиган электркимёвий реакцияларда ҳосил бўладиган моддалар билан ифлосланиши, шунингдек, эритмадаги мавжуд маҳсулотлар билан ифлосланишидир.
Контактсиз кондуктометрларда ўлчанаётган муҳит билан бевосита контактга эга бўлмаган бирламчи ўзгарткичлар бўлади, шу сабабли уларда бундай камчиликлар бўлмайди. Таъминловчи кучланишнинг частотасига қараб контактсиз кондуктометрлар паст частотали (1000 Гц гача бўлган саноат ва товуш частотасидаги) ва юқори частотали (1 кГц дан ортиқ)' турларга бўлинади.
Паст частотали контактсиз кондуктометрларда таҳлил қилинаётган эритма берк ҳалқа ҳосил қилувчи найчада оқади. Найча диэлектрик материалдан тайёрланган. Найчага ташқи томондан икки трансформатор уйғотувчи Tpl ва ўлчаш трансформаторлари Тр2 нинг (6.21- раcм) чулғамлари ў ралган бўлади. Tpl трансформаторнинг бирламчи чулғами ўзгарувчан ток манбаига уланади. Электролит эритмаси найчада ҳосил қилган берк суюқлик ўрами трансформатор Tpl нинг иккиламчи чулғами вазифасини бажаради. Суюқлик ўрамидаги электромагнит таъсирлашув натижасида ЭЮК индукцияланади
_{ }. (6.15)
Бу ерда ω₁ — трансформатор Тр 1 нинг бирламчи чулғамларидаги ўрамлар сони; ω₂-суюқлик ўрамлари сони, одатда (ω₂=1); U—трансформатор Tpl нинг бирламчи чулғамини таъминловчи кучланиш.
ЭЮК таъсирида суюқликдан ўтаётган ток кучи
_{ } , (6.16)