Способ определения концентрации растворимого вещества в жидких средах

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 1 8 01 М 21/5 ОСУДАРС О ИЗОБР РИ ГКНТ ЕННЫИ КОМИТЕТ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.И.К .А.Г новал,аэков стдр. Применегналов для по Т.А. и овых с ИК-анал ах.3 с заторов воды змерительная0-41.во СССР04, 1985. 4 ьст 01/КОНЦЕНТРАЦИИЖИДКИХ СРЕ(57) И кому а т раство ческих ной то оит в онцен ромывленности. 1 ил обр ете Целью евляется по носится к оптичес Изобре 1 кому анали может быть концентра жидких ср я как нес ств и материалов изовано для определерастворимых веществ е ти измеренияых веществ ние точно растворен пугем искл бильности чения, та х спол яни ния концентраци ни в источника ение влияния рам ких и природнточностью. хнич енно в жидких тдах с повы искл(56) Гвердцителиние метода образвышения точностив жидких материалтехника, 1986, РАвторское свид9 859835, кл. С(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕН РАСТВОРИМОГО ВЕЩЕСТВА етение относится к оптич алиэу веществ н материалов и для определения концентраций имых веществ в жидких технии природных средах с повышен ностью. Цель изобретения сос повышении точности определени рации, для чего изменяют тол щину слоя анализируемой жидкости, чтовызывает изменение интенсивности ос-,лабленного излучения на величину,превышающую порог чувствительностиприемника в заданное число раэ, определяемое из условий измерения, и определяют концентрацию из полученногосоотношения. На пути оптического из"лучения вводят растворитель ипи равор сравнения с переменной толщинойслоя, выбираемой ив условия дополнения толщины анализируемого слоя допостоянной величины. В расчетной фор"муле учитывают только изменение толщины слоя анализируемой жидкости. Управление процессом контроля производится с помощью ЭВМ. Кювета и клинвыполнены в виде сопряженных полыхпризм. Одна призма кюветы заполненаанализируемой жидкостью, вторая - растворителем или раствором сравнения.Одна призма клина заполнена образцовой жидкостью с известной концентрацией, а вторая - растворителем илирасгвором сравнения. Практическое значение способа состоит в повышениидостоверности контроля технологических растворов целлюлозно-бумажнойГря 3 нецця ковеыи о ооццх и - сей: цепостоянс гвл оп гцческц спой гц ра г ри. еля, особеццо ц сллбокчц игрсо .ццк рлстгорлх. 5а чергеже схематично показано ус гройсгво для осупестцлеция предлагаемого способл.Устройство содерют источник 1 излучения, формирователи 2 и 3 оптц ческого луча, составную призматическую кювегу 4, компрессор 5, составной призматический клин 6, приемцк оптического излучения, ацалого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, микроЭВГ 115 9 с пультом 10 управления, ццфроацллоговь пресбразовлгепь (ЦЛП) 11, цсс ц ь;ьскгроцрпвод 1 2 и перемещения, ссединецгце соотвегствецно с кюветой 4 и клином 6, цифронс 20 индикатор 14.Кювета 4, оптический клцц 6р- емццк 7 ,уец. устлсглецы ду опгического луч , формируемого-; оцохромл гис ского цзлучегпя цс гочцикл 25 1. Вг.;од цремника 7 злучеця сседице с лцллоговым входом АЦП 8, кодовье вьгходы которого соединены с шиной длццых микроЭВМ 9, к которой через соответствующие ццтерфецсные схсмы 30 подключены кодовые входы ЦЛП 11, кодовые входь ццдцка гора 14 и кодс воа выходы пуль га 10 управления, л ли - логовые выходы ЦЛП 11 соединены с управляющими входаьц электропрцводсв 12 35 и 13, истоцикл 1 и компрессора 5.Кювета 4 и клиц 6 вьполнецы н виде сопряженных полых призм,при этом одна призма кюветы з.полцена ацалцзцру - емой жидкостью, нгорая - растворите лем или раствором сравнения, одна призма к.шцл заполнена образцовой жидкостью с известной ;сццецтрлццей, а вторая - растворцгелем цпц рлсгц- ром срвцс. 45Способ с существ:яюг следуощи сб - разом.оцохрс мати вским излучецем цсточкл 1 чрз фо;мирватель 2 сптцческого пуча зоцпируют состлвц.,о : - нету 4, ссс.гоящую цэ двух сопря .е - нгх прз, чеоеэ прего.цуюлог;. к -торой прогкает лцл.зируеая ж скоспод гоздействием компрессора 5, а з це.роточцо; части ксветы находится55 тех:цч.:;цй рлствсри гель или рлст. р срлвс.ця. Изл. еи:пропе.;псе :оцету, ч р" ,мпц цг уой клцц 6фсмст:;: д.3 о че г когспвдйсгвуе ца приемник 7 цзлученя, Выходное напряжение прцемцикл кодцруегся с помоцью ЛЦП 8 и вводится через ицгерферейсцые схемы сопряжения в память микроЭВМ 9.По командам ЭВМ, записанным в посгояццом запоминаощем усгройстве ,ПЗУ) с помощью четырехканального ЦЛП 11 осущес гвляегся управление всеми блоками устройсгва: источника 1, компрессора 5, перемещения кюветы 4 и оптического клина 6. После включения устройства в ЭВМ 9 запоминается резульгаг преобразования интенсивности иэлучеция в напряжение 1, с учетом злгрязпешя кюветы. Затем по команде ЭВМ с помощью электропривода 12 перем идется кювета 4 на заданную величину 11, в направлении, перпендикулярном ходу оптического луча, изменяя гслщицу слоя с 1 до 1,. Напряжение пресбрлзования Ц кодируется и запомцлется в памяти ЭВМ. Далее по коьле ЭВГ 1 ЦЛП 11 нырабатываег управяопее апряжецие, которое посредсгвом. элекропривода 12 плавно перемеп;лет клин 6, а соогветствующее напряжение Ц вводится в ЭВМ. Подпрограммой регулирования положепя клицл предусмотрено сравнение ныходцого напряжения приемникас первоначальцы; напряжениемкоторое хранится в плмя,и ЭВМ. При достижении равенсгвл Ц, = , клин 6 останавливается ц в процессоре ЭВМ определяется его резулы ирующее перемещепе Ь 1относительно кюветы 4 с толщиной слоя 1 , Параметр Со вводится н память ЭВМ вручную через пульт в зависимости от сссгава контролируемой среды. МикроЭВМ 9 вычисляет концентрацию С по формуле и выдает значение в цифровой норме на индикаторе 14, Прц изменен концецграции С или загрязнения кювегы;зменяется напряжение Б, . Но зл счет последующих перемещений кювсгы 4 и клина 6 определяется действигельцое значение концентрации С зависимо ст ее загрязнения.1 ьпспцецце кюветы и клина в виде сспряжеццых полых призм, заполненных с одной сгсроны анализируемой жидкосгьк или образцовой жидкостьо с известцсц коцеграцией, с другой сторп - растворителем или раствором сравнения, позволяет исключить влияя гехцического расгворителя с. не,сцгрсруоьпч составом цл точность15187 определения концентрации исследуемого вещества в растворе,Благодаря автоматическому исключению погрешности оптоэлектрцческого5 преобразования, влияния неконтролируемого сос сава растворителя и загрязнения рабочей кюветы, погрешность измерения концентрации уменьшается в 3-5 раз. При проведении количественного анализа сточных вод на очистных сооружениях целлюлозно-бумажной промышленности концентрация 0,1 - 5 мг/кг остаточных хлоридов н сульфидов определяется с относительной 15 погрешностью не более0,2 Е по сравнению с 1-1,5 Е.Технико-экономическая эффективность способа определяется повышением достоверности контроля концентрации тех нологических растворов в условиях целлюлозно-бумажного производства, а также снижением эксплуатационных расходов на систему оперативного контроля за счет исключения калибровок при емника и периодических подстроек элементов оптической системы, в частности замены кювет из-за загрязнения оптических стекол.30Формула изобретения Способ определения концентрации растворимого вещества в жидких сре - дах, заключающийся в том, что формируют пучок моцохроматнческого излучения, облучают им анализируемую жидкость в кювете с переменной. толщиной слоя, измеряют ицгесивость излучения,31 6ослабленного анализируемой жидкос гью, вводят на пути оптического излучения образцовую жидкость с известной концентрацией и переменной толщиной слоя, изменяют толщину слоя образцовой юц- кости при изменении концентрации анализируемой жидкости, чтобы компенсировать изменение оптической плотности анализируемой жидкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, на пути оптического излучения вводят растворитель или раствор сравнения с переменной толщиной, дополняющей толщины анализируемой и образцовой жидкостей до посгоянцых величин, при этом после измерения интенсивности ослабленного анализируемой жидкостью излучения с учетом оптической плотности растворителя или раствора сравнения изменяют толщину слоя анализруемой жидкости ца значение Л 1 вызывающее изменение интенсивности ослабленного излучения на величину, превышающую порог чувствительности приемника излучения в заданцое число раз, определяемое иэ условий измерения, изменяют толщину слоя образцовой жидкости на значение д 1 , восстанавливающее первоначальное значение ослабленного излучения, а искомую концентрацию определяют иэ соотношенияД С= -- -С д 1 д 1где С - искомая концентрация анализируемой жидкости С - известная концентрация образцовой жидкости.1518731Составитель И.Ильин Редактор Ю.Середа Техред Л.СердюковаКорректор Т,Палий Заказ 6601/49 Тирах 189 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101