Устройство для определения состава растворов

(56) Кантере В,М. и др. Потенциометрические и титрометрические приборы. М,: Машиностроение, 1970, с, 66-68.Живилова Л.М, и др. Автоматический контроль водно-химического режима ТЭС. . М.: Энергия, 1979, с. 134-141,Изобретение относится к области электроаналитической химии многокомпонентных растворов и может быть использовано в анализе электролитов гальванованн и химических источников тока, технологических растворов изготовления красок и лаков, технологических и сточных вод.д Целью изобретения является проведение анализа многокомпонентных растворов без реагентов и уменьаение времени анализа. Структурная схема установки показана на чертеже.Она содержит генератор переменного напряжения 1, блок делителей частоты 2, (многовходовой) коммутатор 3, блок токозадающих резисторов 4, датчик 5, вольтметр 6, блок автоматической обработки 7. реле времени 8; триггер 9, счетчик 10, генератор тактовых импульсов 11, преобразователь12. Выход генератора переменного напряжения 1 фиксированной,высокостабильной ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА РАСТВОРОВ (57) Использование: контроль технологических процессов в гальванотехнике, лакокрасочной промышленности, экологии, Сущность изобретения: устройство содержит генератор изменяемой частоты сигнала, выполненный в виде генератора фиксированной частоты, делителей, коммутатора, датчик, измеритель, блок обработки инфор. мации, блок управления, включающий генератор тактовых импульсов,.счетчик, триггер, реле времени. 1 ил,частоты подключен к входам делителей частоты 2, число которых не меньше числа компонентов, выходы которых соединены с входами коммутатора 3, а его выход подключен через блок токозадающих резисторов 4 к электродам датчика 5. К электродам датчика 5 подсоединен вход вольтметра 6, выход которого соединен с пЕрвым входом блока автоматической обработки 7. Второй выход реле времени 8 соединен с первым входом триггера 9, а первый выход его подключен к второму входу счетчика 10. Первый выход счетчика 10 соединен с блоком 7, а второй выход подключен к управляющему входу коммутатора 3. Первый вход счетчика 1 О подключен к выходу генератора тактовых импульсов 11, Выход коммутатора 3 соединен с входом преобразователя 12, выход которого соединен с вторым входом триггера 9,тройство работает следующим обра 1818579Переменное напряжение высокостабильной фиксированной частоты с выхода генератора 1 подается на входы делителей частоты блока 2. Количество делителей частоты и их коэффициенты деления, т,е, частоты выходных напряжений и частота генератора 1 определяются количеством компонентов, находящихся в растворе и их , свойствами. Полученные частоты напряжений после делителей 2 поступают на входыкоммутатора 3, а с его выхода череэ-блок токозадающих резисторов 4 преобразуются в ток датчика 5, создавая на электродах падения напряжений, Они измеряются цифровым вольтметром 6 с автоматическим выбором диапазона напряжения и поступают на первый вход блока автоматическойобработки 7 для запоминания, подстановкив уравнения, вычислении концентраций компонентов раствора и выдачи результатов на печать и экран дисплея. Реле времени 8 запускается нажатием кнопки "Пуск" и формирует 3 минутную задержку регистрации напряжения датчика 5 первой частоты тока поляризации. Задержка необходима для установления напряжения на электродах датчика, После задержки запускается триггер 9 и счетчик 10 импульсов генератора тактовых импульсов 11, Триггер 9 счетчик 10 и генератор 11 позволяют выбрать номер входа коммутатора 3 и соответствующую частоту поляризации. Для этого второй выход счетчика 10 соединен с управляющим входом коммутатора 3, на который подается код номера входа. Выходное напряжение с первого выхода счетчика 10 управляет работой блока автоматической обработки 7. После включения последнего канала коммутатора 3 выходное напряжение данной частоты выделяется в преобразователе 12 и одновременно подается на блок 4, Фильтр преобразователя 12 выделяет напряжение данной частоты, Оно детектируется амплитудным детектором и подается на второй вход триггера 9 для возвращения коммутатора 3 в исходное ждущее состояние, когда включен первый канал и электроды датчика 5 поляризуются током самой низкой частоты.После нажатия кнопки "Пуск" реле времени 8 через 3 минуты и блоки 9, 10, 11 формируют код-напряжение номера канала коммутатора и на датчик последовательно подаются токи частот начиная с самой низкой и кончая самой высокой, напряжение которой после детектирования в блоке 12 возвращает устройство в исходное состояние.Устройство реализовано на микросхемах серии К 155; генератор переменного на пряжения частоты 1,0 МГц с кварЦевым ре-. зонатором К 155 ЛН 1 и семь делителей час- тоты - К 155 ИЕ 2 позволяют получить напряжение частот 1,0; 0,5; 0.2; 0.1; 0.05;0,02; 0,01; 0,005; 0.002; 0,001 МГц; 500, 200, 100, 40 и 20 Гц. Напряжения этих частот подаются на входы 16 входового коммутатора К 155 КП 1,.Блок токозадающих резисторов МЛТ 1 1.0; 4,3; 10; 15; 51; 100; 200 кОм; датчик - стакан из тефлона 040 мм глуби 5 10 ною 48 мм, в него вставляется крышка с двумя электродами диаметром 2,0 мм, длиною 40 мм. К электродам подключен вольтметр цифровой В 7-21 А, выход которого "5 соединен с микроЭВМ ДЗ, Реле времени триггер Шмитта на полевых. транзисторах КП 202 А, На них же собран и генератор 11 с длительностью импульсов 1-10 с. Счетчик К 155. ИЕ 5 формирует двоичный код номера канала коммутатора от 0 до 15, Триггер - К 155 ТМ 2, Преобразователь 12 - параллель 20"ный колебательный контур, настроенный на 55 Определены шесть компонентов ванныникелирования в гальваническом цехе завода: сернокислый никель 180-312; сернокислый натрий 2-20; НДК 0,5-5; формалин 0,05-2,0; хлористый натрий 30-90; борнаякислота 30-100 г/л. частоту 1,0 МГц и амплитудный детектор надиоде Д 18 с нагрузкой 1,0 МОм и 0,1 мкф.Устройство реализовано в виде установки. Процесс работы на установке следующий.1. Включить установку в сеть 220 В 50 .Гц, прогреть 30 мин,ЗО 2, Выполнить градуировку. Для этого вдатчик залить 25-40 мл многоКомпонентного раствора с известными концентрациями,значения которых должны охватывать интересующий нас диапазон, Для каждого ком 35 понента необходимо приготовить 3-10растворов в диапазоне концентраций. Путем нажатия кнопки "Пуск" реле времени 8через 3 мин ЭВМ ДЗначнет записыватьзначения напряжений датчика 5 при часто 40 тах указанных выше, И так для всех приготовленных стандартных растворов.3. Проводится анализ зависимости концентраций компонентов - напряжения.Подбирается уравнение связи, записывают 45 ся программы.Установка готова для анализа многокомпонентных растворов неизвестной концентрации.В производственном технологическом50 растворе определены концентрации окис. лов азота 0,1-3,5; серной кислоты 20-98;азотной кислоты 0,9-78; воды. 0-100 . Время анализа 5 мин,1818519 Составитель А.ЖелезцовРедактор Л.Волкова Техред М,Моргентал Корректор. И,Муска Заказ 1936 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Определены шесть компонентов ванны лужения. Время анализа 5 мин.Введение новых блоков: делителей частоты, коммутатора, реле времени. триггера, счетчика, генератора тактовых импфльсов, преобразователя и блока автоматическойобработки выгодно отличает устройство предложения от устройства прототипа, возможностью проведения анализа многокомпонентных растворов без реагентов и резкому сокращению времени анализа (до 5 мин вместо 2-5 ч по прототипу.Формула изобретения Устройство для определения состава растворов, содержащее генератор переменного напряжения, блок токвэадающих резисторов, датчик с электродами и вольтметр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью проведения анализа многокомпонентных растворов безреагентов и уменьшения времени анализа. выход генератора переменного напряжения соединен с входами делителей частоты. число которых.не меньше числа компонентов, а их выходы соединены 5 с входами коммутатора, выход которого соединен с блоком токозадающих резисторов, который соединен с электродами датчика и с входом. вольтметра, выход которого подключен к первому входу блока автоматиче ской обработки, вторрй вход его соединенс первым выходом счетчика, а второй выход счетчика подключен к управляющему входу. коммутатора, первый вход счетчика подключен к:генератору тактовых импульсов, вто рой вход счетчика подключен к первомувыходу реле времени, второй выход которого соединен с первым входом триггера, а его выход подключен к третьему входу счетчи- .ке, причем второй вход триггера соединен с 20 выходами преобразователя, вход которогоподключен к выходу коммутатора.