Нефелометр

%13аучно-исследоватческой техникио объединения "А льский Научно- налитпЗ,Э,Круашвил и Э,К.Кахелад Казаков А,В кие измерения химической пр шиностроени зазе Шелястин и аналити омышлен е, 1964 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Кулаков М,В.,М, В. Технологичесческие приборы вности. ММас, 216-219,Там же, с.199 Изобретение относится к технике измерения и контроля концентрации нерастворенных взвешенных частиц в жидкостях, в частности к устройствам для определения количества составных частей нерастворимых двухкомпонентных смесей (например, количественного содержания масел в воде, нефти в воде и т.д.), и может быть использовано в системах анализа химической, металлургической и др. промышленности.Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерений,На чертеже схематически изображен нефелометр,Нефелометр состоит из электродвигателя 1 с редуктором 2, на оси которого размещены и вращаются вместе с ним кассета 3 в форме диска с эталонными кюветами 4, диски-прерыватели 5 и 6 светового потока со смещенными относительно друг друга отверстиями-прорезями и датчик-преобраэо(54) НЕФЕЛОМЕТР(57) Использование: контрольно-измерительная техника, устройства для определения количества нерастворимых двухкомпонентных смесей, например масел в воде, нефти в воде и т.д., и может быть использовано в химической, нефтяной и другой промышленности. Сущность изобретения: устройство снабжено ультразвуковой фокусирующей системой, включающей фокусирующую линзу, вибратор и генератор, преобразователем угол поворота - код, электродвигателем, двумя дисками-прерывателями, кассетой дискообразной формы с кюветами для эталонных жидкостей. 1 ил. вательугол поворота - код 7, междудисками 5 и 6 расположен осветитель 8. Под осветителем 8 и диском 6 расположена кювета 9 с исследуемой жидкостью, на которую от ультразвуковой фокусирующей системы, включающей оптическую - фокусирующую линзу 10 с круговой поверхностью, изготовленную из добрали, вибратор 11 и генератор 12 поступают ультразвуковые колебания. Одновременно выход генератора 12 включен на вход осветителя 8. Над дисковой кассетой 3 с эталонными кюветами 4 и под кюветой 9 с исследуемой жидкостью размещена оптическая система 13, 14, выходы которой поступают на вход фоточувствительного элемента 15, Выход элемента 15 подключен к входу усилителя 16, а выход последнего подключен к входу преобразователя аналогкод 17. Выход преобразователя аналог-код 17 через блок управления 18 подключен к входу блока сравнения 19, а от последнего- к гервому входу блока расчета значения концентрации 20 и от него к устройству 21 отображения информации. К вторым входам блока управления 18 и блока расчета значения концентрации 20 подключен выход преобразователя угол поворота - код 7.В процессе работы устройства луч света от осветителя 8 поступает поочередно на светооптические системы 13, 14 в зависимости от прохождения между осветителем 8 и кюветами 4 и 9 с эталонными и исследуемой жидкостями отверстий дисков 5 или 6, При этом при прохождении между осветителем 8 и диском 3 с кюветами 4 с эталонными жидкостями отверстия диска 5, между осветителем 8 и кюветой 9 проходит перемычка между отверстиями диска 6 и луч света от осветителя 8 поступает на светооптическую систему 13, а при прохождении между осветителем 8 и кюветой 9 с исследуемой жидкостью отверстия диска 6, между осветителем 8 и кассетой 3 с кюветами 4 проходит перемычка между отверстиями диска 5 и луч света от осветителя 8 поступает на светооптическую систему 14,Таким образом, на фоточувствительный элемент 15 поступают потоки света поочередно, через кюветы 4 с эталонными жидкостями и через кювету 9 с исследуемой жидкостью, Во время работы ультразвуковая фокусирующая система обеспечивает получение однородной исследуемой жидкости (суспензии), Сигналы от фоточувствительного элемента 15 после усиления на усилителе 16 преобразуются в цифровые сигналы преобразователем аналог - код 17 и в такт с работой преобразователя угол поворота - код 7 посредством блока управления 18 поступают на блок сравнения 19. Одновременно со сравнийаемыми величинами от блока сравнения 19 (через блок управления 18) на вход блока расчета значений концентраций 20 от преобразователя аналог-код 7 поступают значения угла поворота - код одной из эталонных кювет 4 дисковой кассеты 3, После совпадения сигналов от фоточувствительного элемента 15 по сигналу с блока сравнения 19 посредством блока значений концентраций 20 на устройство 21 .отображения информации поступает зафиксированное в памяти устройства 21 отображения информации значение интенсивности, выдачу кода которого обеспечивает преобразователь аналог- код 7,.По сравнению с известным в данном изобретении использование в ультразвуковой фокусирующей системе линзы с круговой поверхностью, имеющей переменное фокусное расстояние, а также использование одного фоточувствительного элементвместо двух, а прототипа повышает точность и достоверность измерения приблизительно в 5 раз.5 Использование в ультразвуковой фокусирующей системе линзы из дюрали с круговой поверхностью, имеющей переменноефокусное расстояние, дает возможностьконцентрировать энергию ультразвукового10 колебания от вибратора на оси кюветы сисследуемой жидкостью и непрерывно смешивать ее, получая, таким образом, однородную суспензию во всем объеме,Последнее повышает достоверность и точ 15 ность измерения приблизительно в 5 раз.Питание осветителя от генератора ультразвуковой фокусирующей системы снижает величину пульсации, обеспечиваястабильность работы осветителя,20 Применение вращающейся дисковойкассеты дает возможность автоматизировать весь процесс смены эталонных кювет взависимости от исследуемых растворов, чтов свою очередь позволяет исключить по 25 грешности, неизбежные при ручном подборе эталонных растворов,Смещение отверстий на дисках даетвозможность по интенсивности световогопотока фиксировать вначале степень про 30 зрачности исследуемого раствора, а затемпрозрачность эталонных растворов до получения полного совпадения этих интенсивностей и по полученную сигналу совпаденияодновременно с информацией, полученной35 от преобразователя угол поворота - код,определить номер кюветы с эталоном, т.е.строго зафиксировать искомую величинуконцентрации. Последнее повышает точ,ность и достоверность определения кон цен 40 трации,Использование нового фоточувствительного элемента вместо двух в известномустройстве позволяет исключить разброспараметров, присущий полупроводниковым45 приборам (обусловленный дрейфом выходного сигнала, наклоном характеристик ит.д,), позволяет легко учитывать и компенсировать изменения характеристик прибора.В результате повышаются точность и досто 50 верность измерения.Ф о рмула изоб рете н ияНефелометр, содержащий источник излучения и оптически связанные с ним кюветы для эталонных и исследуемой жидкостей,55 прерыватель потока излучения, оптическиесистемы для формирования потока излучения на фоточувствительном элементе, элеи.трически соединенном с усилителем, выходкоторого соединен с преобразователем аналог - код, который через последовательно1807347,тавитель Н. Стуред М. Моргентал Лисин Редактор С. Кулакова орре аказ 1374 ВНИИПИ Государс Тираж Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 3035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Га соединенные блок управления, блок сравнения, блок расчета значения концентрации подключен к устройству отображения информации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений, кюветы для эталонных жид костей установлены в кассете дискообразной формы и расположены по ее краю, нефелометр дополнительно содержит электродвигатель, датчик-преобразователя угол поворота-код и ультразвуковую фоку сирующую систему, включающую фокусирующую линзу, вибратор и генератор, при этом прерыватель потока излучения выполнен в виде двух дисков с отверстиями, сме щенными относительно друг друга, между дисками расположен источник излучения, оптически соединенный через отверстия с кюветами, установленными по разные стороны от него, датчик-преобразователь угол поворота - код, диски и кассета с кюветами расположены на валу электродвигателя, фокусирующая линза оптически связана с кюветой для исследуемой жидкости, причем выход датчика преобразоватегя угол поворота-код электрически соединен одновременно с входом блока управления и блока расчета значения концентрации, а выход генератора соединен с вибратором и источником излучения,