Устройство для контроля концентрации солей металлов в многокомпонентном растворе

СОЮЗ СОВЕТСНИХКЮВЛЮПНИШИПРЕСПУБЛИН ае ао 3(59 6 01 й 29 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Рыбинский авиационный технологическийинститут(56) 1. Авторское свидетельство СССРИе 571740, кл. (3 01 й 29/04, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Н 243985,кл. 6 01 М 29/02, 1965 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯКОНЦЕНТРАЦИИ СОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ В МНО.ГОКОМПОНЕНТНОМ РАСТВОРЕ, содержащееиндикатор, последовательно соединенные генератор ультразвуковых колебаний, пьезоизлучатель, датчик измерения скорости ультразвуко. вых колебаний, усилитель и фазовый детектор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля в условиях технологического процесса, оно снабжено индуктивностью, образуюшей совместно с пьезоизлучателем датчик измерения акустического сопротивления, датчиком измерения электро проводности, тремя схемами сравнения, при этом датчик акустического сопротивления соединен с входом первой схемы сравнения, которая подключена к выходу фазового детектора, датчик измерения электропроводности соединен с входом второй схемы сравнения, вход последней подключен к выходу первой схемы сравнения, выходы фазового детектора, первой и второй схем сравнения соединены с входомтретьей схемы сравнения, а выходы всех схем сравнения - с индикатором.Изобретение относится к автоматическомуконтролю технологических процессов и можетнайти применение при селективном избиратель.ном контроле концентрации солей металловв многокомпонентных растворах в химической,гидрометаллургической и других отрасляхнародного хозяйства,Известно устройство для автоматическогоконтроля концентрации электролитов, содержащее помещенные в электролит датчик электро 1 Опроводности, датчик температуры и нагреватель,соединенные соответственно с мостовым элемен.том измерения электропроводности, с мостовым элементом измерения температуры, с одним из входов блока управления, причем другой вход блока управления связан с мостовымэлементом измерения температуры, множительное устройство, первый вход которого соеди.нец с выходом мостового элемента измеренияэлектропронодности, второй через дифференциал - с выходом мостового элемента измереция температуры, а выход через интеграторсоединен с входом блока памяти, причем дру.гие входы интегратора ц блока памяти соединены с блоком управления 1), 25Однако это устройство может быть использовано только для контроля одцокомпонентныхрастворов, так как электропронодность является интегральным параметром, определяющим.ся общимсодержанием всех компонент в раст 30воре. Для контроля мцогокомпонентных растворов устройство црименять невозможно.Наиболее близким по технической сущностик предлагаемому является устройство для контроля коццецтрации солей металлов в много.комцоцентоном растворе, содержащее соединец.35ные последовательно генератор ультразвуковыхколебаний, пьезоизлучатель, пьезоприемник,усилитель, фазовый детектор и индикатор 21.Недостатками известного устройства являются40невозможность применения для контроля кон.центрациц трехкомпоцецтцых растворов солейметаллов н связи с тем, что измеряются толькодва информативных параметра (скорость и поглощение ультразвука), а также малая заниси 45мость поглощения ультразвука н растворахот концентрации солей металлов.Цель изобретения - поныгнсцие точностиконтроля н условиях технологического про.цесса.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для контроля концентрации солейметаллов в мцогокомпонентцом растворе, содержащее индикатор, последовательно соединенные генератор ультразвуковых колебаний,пьезоизлучатель, датчик измерения скорости, ультразвуковых колебаний, усилитель ц фазовый детектор. снабжено ццдуктцвцостью, образуюгпей совмесгцо с цьезоиздучателем датчик измерения акустического сопротивления, датчиком измерения электропроводцости, тремя схемами сравнения, при этом датчик акустического сопротивления соединен с входом первой схемы сравнения, которая подключена к выхо. ду фазового детектора, датчик измерения электропроводности соединен с входом второй схемы сравнения, вход последней подключен к выходу первой схемы сравнения, выходы фазовогодетектора, первой и второй схем сравнения соединены с входом третьей схемы сравнения, а выходы всех схем сравнения - с индикатором.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1 ультразвуковых колебаний, пьезоизлучатель 2, датчик 3 измерения скорости ультразвука, усилитель 4, фазовый детектор 5, соединенные последовательно датчик измерения акустического сопротивле.ния, совмещенный с пьезоизлучателем 2 за счет подключения индуктивности последовательно с пьезоизлучателем, датчик б измерения электролронодцости, первую схему 7 сравнения, вторую схему 8 сравнения, третью схему 9 сравнения. Датчик измерения акустического сопротивления соединен с входом схемы 7 сравнения, связанной с выходом фазового детектора 5, датчик 6 измерения электропроводности подклю.чен к входу схемы 8 сравнения, вход которой соединен с выходом схемы 7 сравнения, а выходы фазового детектора 5, схемы 7 сравнения ц схемы 8 сравнения соединены с входом схе.мы 9 сравнения, причем выходы всех трех схем 7, 8. и 9 сравнения соединены с индикатором 1 О.Устройство работает следующим образом.Сигнал с ультразвукового генератора 1 по.ступает на пьезоиэлучатель 2, где преобразуется в акустические колебания, которые пройдя контролирующую среду и получив информацию по скорости от концентрации всех трех компо.центов, датчиком 3 измерения скорости преобразуются снова в электрические колебания.Сигнал с датчика 3 измерения скорости усиливается усилителем 4 и поступает на один из .входов фазового детектора 5. На второй вход фазового детектора с генератора 1 поступает опорный сигнал.Плотность трехкомпонентного раствора опре. деляется в основном содержанием сони никеля, Плотность раствора можно замерить путем из. мерения акустического сопротивления пьезоизлучателя 2. Но это сопротивление зависит также и от скорости ультразвука в растворе.Для выделения информации о плотности раство-. ра сигнал с пьезоизлучателя 2 подается на первую схему 7 сравнения, куда вводится также сигнал с выхода фазового детектора, величинаСоставитель Б. БычковТехред Техред Л,Коцюбняк Корректор А. Зимокосов Редактор М. Петрова Тираж 822 Подписное ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Рау 1 пская наб., д. 4/5Заказ 6923/36 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 111638 которого зависит от общей скорости ультраэву. ка в растворе. Таким образом, путем сравнения этих двух сигналов на выходе схемы 7 сравнения получаем напряжение, величина которого .пропорциональна плотности раствора, а следовательно, и концентрации соли первой компоненты в растворе.Электрическое сопротивление раствора опре,деляется концентрацией солей двух компонент, Поэтому для вьщеления соли второй компоненО ты на схему 8 сравнения кроме сигнала с датчика 6 электропроводности поступает сигнал выхода схемы 7 сравнения, несущий информа.цию о концентрации соли первой компоненты в растворе. Путем сравнения этих двух сигна.лов на выходе схемы 8 сравнения получается сигнал, несущий информацию о концентрации соли второй компоненты в растворе. Для получения информации о концентрациисоли третьей компоненты в растворе на схему 9сравнения подаются три сигнала - сигнал с вы 3 4хода фазового детектора 5, несущий информа. цию о концентрации трех солей в растворе; сигнал с выхода схемы 7 сравнения, несущий информацию о концентрации соли первой компоненты, и сигнал с выхода схемы 8 сравне ния, несущий информацию о концентрации соли второй компоненты, В результате сравнения трех сигналов на выходе схемы 9 сравнения получаем сигнал, несущий информацию о концентрации соли третьей компоненты в раст. воре.Результаты измерений регистрируются индикатором 10,Устройство позволяет повысить точность контроля непосредственно в ходе техиологиче кого процесса и осуществляет оперативный контроль концентрации солей в ходе технологического процесса, например процесса антикор. розийного покрытия деталей гальваническим путем, что ведет к снижению процента брака за счет уменьшения количества деталей, идущих на повторное покрытие.