Способ измерения электрокинетических параметров частиц суспензий и устройство для его осуществления

) Авторизобретения Кривов Всесоюзный научно-исследовательский инсводоснабжения, канализации, гидротехническисооружений и инженерной гидрогеологии фВ) Заявител гео" 1Изобретение относитс мическому анализу диспе частности к измерению э ко-хиистем,к из нии пос ходящего от частицы, при нахожде ледней в поле зрения детектора.При этом используется устройство,содержащее электрофоретическую ячейку с электродами, соединенными с источником 5 постоянного напряжения, осветитель, микроскоп, сфокусированный внутрь электрофоретической ячейки, фотоэлектрический детектор, соединенный через усилитель с регистрирующим устройством 2 ,Недостатком способа и используемогоустройства является то, что они могут быть использованы для измерений в дисперсных системах с очень низкой концентрацией частиц. В противном случае будет 15 происходить одновременное воздействие.на фотоэлектрический детектор нескольких частиц. ных сктрофо ретичесбытьож ой подвижности част и воды, по и полезных в исследован при обогаше использован в медицине ископаемых пособ оп в тен ской электроенияастиц движности оретич ий пут суспенграфии садни на микр частоты их вын м т мпли нных дый в еменн колебанполе ектрическ Г 13. Указанный способ харадостаточной точностью и д теризуется неительностьюнного (по мерения вследствие тографии) нахожден ара метра.Наиболе св яемо оп е близким к пре особ измерения сширение диапаБель изобретенияна использования спвысоких концентраций лагаемомулектрокинесуспензий,соба в областисуспензий. ляется тических параметров частиц включающий воздействие на частицу.,постоянного электр достигается тем, измерения электроров частиц суспенставленная цель освешеннуюического по что согласно способу кинетических парамет и регистрацию свето импульса, ис(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИХПАРАМЕТРОВ ЧАСТИБ СУСПЕНЗИЙ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ3 97237 зий, включающему воздействие на освещенную частицу постоянного электрического поля и регистрацию светового импульса, исходящего от частицы, при нахождении последней в поле зрения детектора, изменяют полярность приложенного напряжения йа время нахождения частицы в поле зрения детектора и по частоте переключений за определенный отрезок времени судят об искомом пара- щ метре.В устройстве для измерения электро- кинетических параметров частиц суспензий, содержащем электрофоретическую ячейку с электродами, соединенными с 15 источником пбстоянного напряжения, осветитель, микроскоп, сфокусированный внутрь электрофоретической ячейки, фотоэлектрический детектор, соединенный через усилитель с регистрирующим уст ройством, фотоэлектрический детектор оптически совмещен с микроскопом через щель диафрагмы и устройство дополнительно снабжено таймером и инвертором, при этом вход таймера соединен с выхо дом усилителя, первый выход таймера соединен непосредственно с источником постоянного напряжения, а второй выход соединен с ним же через инвертор.Сущность способа заключается в соз- щ дании условий колебания частицы, взвешенной в дисперсионной среде, около входной грани щели диафрагмы, по частоте которого судят о подвижности частицы и ее разряде. Замена линейно-поступатель- ного движения частицы в поле зрения детектора, используемого в способе-прототипе, на колебательное позволяет исключить или значительно снизить вероятность помехи для измерения со стороны других частиц, присутствующих в суспензии,На чертеже схематично изображено устройство для измерения электрокинетических параметров частиц суспензий,Устройство содержит электрофорети 45 ческую ячейку 1 с электродами 2, соединенными с источником 3 постоянного напряжения, осветитель 4, микроскоп 5, сфокусированный внутрь электрофоретической ячейки 1, фотоэлектрический детектор 6, оптически совмещенный через щель диафрагмы 7 с микроскопом 5 непосредственно или с экраном телевизионного устройства (не показан), усилитель- формирователь 8, вход которого соединен с фотоэлектрическим детектором 6, .а выход - с регистрирующим устройством 9, и таймер 10. Один из выходов тайме 9 4ра 10 соединен с источником 3 постоянного напряжения непосредственно, второй - через инвертор 11.Устройство работает следующим образом.Электроды 2 электрофоретическойячейки 1, заполненной пробой суспензии,подсоединяют к источнику 3 постоянногонапряжения. Частицы, взвешенные в пробе,освещенные осветителем 4, начинают смешаться под действием приложенного напряжения. Микроскоп 5, сфокусированныйвнутрь электрофоретической ячейки 1,проецирует изображение частицы на фотоэлектрический детектор 6 через щельдиафрагмы 7 непосредственно или с экрана телевизионного устройства, Возникающий при этом электрический импульсусиливают усилителем 8 и через таймер10 подают в инвертор 11, Последнийвыдает сигнал блоку 3, изменяющий полярность напряжения на электродах 2.Это изменяет направление движения частиц в ячейке на 180 о. Изображение частицы выходит из поля щели диафрагмы7, импульс фотоэлектрического токапрекращается, полярность на электродах,2 и направление движения частиц в ячейке восстанавливаются,Цикл повторяется, возникает колебательное движение частиц. Синхронно сним формируются импульсный ток в цепифотоэлектрического детектора 6 и переменный ток в цепи электрофоретическойячейки 1, частота которых пропорциональна электрофоретической скорости движения и электрокинетическому потенциалучастицы. Импульсный ток подают на входрегистрирующего устройства 9. Последнее может состоять, например, из цифрового индикатора и цифропечатаюшегоустройства для отображения и регистрациивеличины электрокинетического потенциала или электрофоретической подвижностичастиц.Таймер 10 задает интервал времениизмерения колебаний частицы, С его помощью можно также отключать электропитание фотоэлектрического детектора 6на интервал времени, необходимый длявыхода изображения частицы из поля действия фотоэлектрического детектора 6и освобождения его для совмещения сизображением очередной частицы.Предлагаемый способ измерения электрокинетических параметров частиц суспензий и устройство для его осуществления позволяют повысить диапазон концентраций частиц в пробе вследствиеСоставитель И, Клешнинаедактор В. Петраш Техред Л,Пекарь Корректор М, Кос 87 Подписное твенного комитета С бретений и открытий Ж, Раушская наб Заказ 8508/34 ВНТираж 8 ИИПИ Государ по делам изо 35, Москва, 5 Ужгород, ул. Проектная, 4 ПП "П Фили 5 9723 малой вероятности воздействия на фото электрический детектор изображений нескольких частиц одновременно, что расширяет область их использования. формула изобретения3 1. Способ измерения электрокинетических параметров частиц суспензий, включающий воздействие на освещенную частицу постоянного электрического поля О и регистрацию светового импульса, исходящего от частицы, при нахождении последней в поле зрения детектора, о т л и - ч а ю ш и й с я тем, что, с целью расширения диапазона использования спосо ба в области высоких концентраций суспензий, изменяют полярность приложенного напряжения на время нахождения частицы в поле зрения детектора и по частоте переключения за определенный о отрезок времени судят об искомом параметре.2. Устройство для измерения .электрокинетических параметров частиц суспензий,79 6содержащее электрофоретичес кую ячейку .,с электродами, соединенными с источником постоянного напряжения, и последовательно расположенные по оптическойоси осветитель, микроскоп и фотоэлектрический детектор, соединенный черезусилитель с регистрирующим устройством,отличающеесятем, чтофотоэлектрический детектор оптическисовмещен с микроскопом через щельдиафрагмы и устройство снабжено таймером и инвертором, при этом вход таймера соединен с выходом усилителя, первыйвыход таймера соединен непосредственнос источником постоянного напряжения,а второй выход соединен с ним же черезинвертор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Михайлов А. Ю. Измерение электрофоретической подвижности частиц,Труды МЭИ, 1974, вьш. 174, с. 19.2. Патент США Ио 3793180,кл. 6 01 й 27/26, 1974 (прототип).