Устройство для измерения электрофоретической подвижности частиц взвеси в воде

(19 10272 511 У 8ит ехниче ски Чудювски тельство ССС 27/26, 1975 ь ство СССР 27/26, 1977 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ 0 ПИСДНИЕ Изовр АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕ СКОЙ ПОДВИЖНОСТИ ЧАСТИЦВЗВЕСИ В ВОДЕ(57) Изобретение относится к устройствам для измерения электрофоретической подвижности частиц взвеси вводе и может использоваться в системах очистки природных и сточных вод,Целью изобретения является повьппениеточности и экспрессности измерений.Исследуемая вода поступает в электрофоретическую ячейку 3 с электродами1377705 5, Ь и одинаковый с ней по форме и размерами цилиндр 4, соединенный с ячейкой в виде сообщающихся сосудов. По отклонениям стрелки 19 коромысловых весов фиксируется с помощью блока 1 разница масс частиц, осевших на чашечки 23, и на основании этого на устройстве регистрации и индикации Изобретение относится к устройствам для измерения электрофоретической подвижности дисперсных частиц суспензии и может быть использовано в системах очистки природных и сточных вод, в коллоидной химии, медицине, биологии для изучения и использования электрокинетических явлений,Цель изобретения - повышение точности и экспрессности измеренийНа чертеже приведена схема устройства.Устройство для измерения электрофоретической подвижности частиц взвеси в воде состоит из блока 1 управления, электромагнитного клапана 2 для перекрытия подачи исходной воды, электрофоретической вертикальнойячейки 3 и одинакового с ней по фор" ме, размерам и расположению цилиндра 4, электродом 5 и 6 с выключателем 7 и источником 8 постоянного тока, соединительного трубопровода 9 с электромагнитным клапаном 10, сливно" го трубопровода 11 с датчиком 12 заполнения водой, эксцентрика 13 с механизмом поворота 14, штанги 15 весов коромысла 16 весов, уравновешивающего механизма 17 с подвижным кольцом 18, стрелки 19, реле 20 регистрации трех положений стрелки левого, центрального и правого), закрывающих дисков 21 с механизмами выдвижения дисков 22, чашечек весов 23, зацепов 24, устройства 25 индикации и регистрации, Электрофоретическая ячейка ицилиндр имеют двойные стенки 26 и 27 для.предотвращения конвекционных токов во время измерения и двойные переливные кромки 28 и 29.Устройство работает следующим образом. фиксируется величина и знак электрофоретической подвижностиИзобретение позволяет повысить точность измерения, сократить затраты времени и упростить процесс измерения, создает возможность осуществлять измерения в автоматическом режиме, 1 ил,В нерабочем положении, когда измерения не проводятся, чашечки 23находятся в наклонном положении, содной стороны упираясь на зацепы 24 5 а с другой - на основание подвесоквесов. Вода проходя клапан 2, поступает в цилиндры 3 и 4 сверху и выходит по соединительному трубопроводу9 через клапан 10. Таким образом, 1 О в нерабочем положении устройство является проточным.Измерение электрофоретической подвижности осуществляется по командеблока 1 управления. При этом сначала 15 закрывается электромагнитный лАпанО, перекрывая выход воды иэ устройства, а затем, когда цилиндры заполняются, по сигналу датчика 12 заполнения водой, блок 1 управления дает 20 команду на закрытие электромагнитного клапана 2. Таким образом в цилиндрах 3 и 4 устанавливаются одинаковые стационарные объемы исследуемой воды. В тот же момент когда вблок 1 управления поступает сигналот датчика 12 о заполнении цилиндра ю водой) по команде блока 1 .включаетсямеханизм 14 поворота эксцентрика 13,в результате чего поднимается штанга15 и устройство переходит в режимизмерения, т.е. чашечка 23 устанавливается в горизонтальное положение.В этот же момент (когда в блок управления поступает сигнал от датчика 35 12 о заполнении цилиндров водой.) спомощью выключателя 7 и источникапостоянного тока 8 создается разностьпотенциалов между электродами 5 и 6и одновременно включается уравно вешивающий механизм 17, который дви"гает подвижное кольцо 18 по коромыс лу 16 от крайнего левого положениядо тех пор, пока стрелка 19 не уста- . новится в центральном положении. В этот момент по сигналу реле положения стрелки "Центр", поступающему в блок 1, включается в таймер и начинается отсчет времени измерения, В этот же момент (при центральном положении стрелки 19 ) отключается уравновешивающий механизм 17, 10На чашечки 23 оседает взвесь, содержащаяся в воде. Однако, учитывая, что на скорость осаждения взвеси в цилиндре 3 влияет разность потенциалов между электродами 5 и 6 т,е. 15 электрофоретическая скорость движения частиц), а в цилиндре 4 на ско- . рость осаждения взвеси электрофоретическая подвижность не влияет, на чашечки взвеси в цилиндрах 3 и 4 20 оседает различное количество взвеси. Поэтому стрелка 19 отклоняЕтся. Если стрелка 19 отклонится влево, то она замкнет контакт реле регистрации левого положения стрелки и по команде 25 блока 1 управления в этот момент фиксируется время 1, включается механизм 22 закрывающего диска 21, и закрывающий диск 21 устанавливается над чашечкой 23 в цилиндре 3, предот вращая дальнейшее попадание на эту чашечку частиц взвеси, В то же время осаждение взвеси на чашечку 23 в.цилиндре 4 продолжается до тех пор, пока стрелка 19 не вернется в центральное положение. В этот момент по сигналу реле регистрации центрального положения стрелки фиксируется время 1 и выключается таймер. Кроме того, выключается выключатель 7, по дается сигнал на уравновешивающий механизм 17, в результате чего кольцо 18 передвигается в крайнее левое .положение, подается сигнал на механизм 14, который поворачивает экс центрик 13, опуская штангу 15 весов и подается сигнал на механизм 22, в результате чего убирается диск 21, Одновременно открываются клапаны 2 и 1 О и начинается движение воды через цилиндры 3 и 4. На приборе индикации и регистрации 25 показывается знак и величина электрофоретической подвижности частиц взвеси в исследованной пробе воды. 55Аналогично, если стрелка 18 отклонится вправо, то она замкнет реле регистрации правого положения стрелки,В этот момент по команде блока 1 управления включится в механизм 22 и закрывающий диск установится над чашечкой. 13 в цилиндре 4, В то же время осаждение на чашечку 23 в цилиндре 3 продолжается до тех пор, пока стрелка 19 не вернется в центральное положение и дальше повторяются те же операции, которые были описаны вьппе (при отклонении стрелки 19 в левое положение), По сравнению с прототипом предлагаемое устройство проще в эксплуатации, значительно де" шевле из-за отсутствия микроскопа с большой разрешающей способностью),обладает повышенной точностью измерения и требует малых затрат времени на процесс измерения.Экономический эффект при использовании предлагаемого устройства может быть получен за счет снижения стоимости аппаратуры и экономии рабочего времени.Предлагаемое устройство можно испольэовать на всех сооружениях водо- очистки для контроля за процессами осветления воды, а также для анализа других суспензий в пищевой, химической, фармацевтической промьпппенности, медицине и других отраслях.Формула из обр етенияУстройство для измерения электрофоретической .подвижности частиц взвеси в воде, содержащее электрофоретическую ячейку, источник постоянного тока, соединенный с электродами, электромагнитные клапаны, устройство регистрации и индикации, соединенное с блоком управления, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повьппе- . ния точности и экспрессности измерений, оно дополнительно снабжено коромысловыми весами, чашечки которых выполнены из электропроводного водонепроницаемого материала, причем одна иэ чашечек весов расположена в вертикальной электрофоретической ячейке, а вторая - в цилиндре, идентичном по форме и размерам электрофоретической ячейка и соединенном с ней трубопроводом, причем электрофоретическая ячейки и цилиндр снабжены дисками, установленными над чашечками весов с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости.