Устройство для измерения физико-химических параметров многокомпонентных сред

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалнстическихРеспублик и 1928907(23) ПриоритетОпубликовано 15.1182.Бюллетень Мо 42Дата опубликованмя описания 15. 12 . 82 131 М.Кл.з 6 01 Я 35/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СРЕДИзобретение относится к устройствам технологического контроля состава многокомпонентных сред и может быть испсльзовано, например, для определения и регулирования концентрации кислот и солей водных раствсров в металлургической (при химическом солянокислотном и сернокислотном травлениях стальных изделий), химической, нефтехимической, горнорудной и других отраслях промышленности.Известно устройство для определения технологических параметров растворов по удельной электрической проводимости, содержащее источник пита- ния, генератор, датчик, преобразователь, термокомпенсирующую цепочку.Известно устройство для определения параметров растворов по плотности, содержащее две пьезометрические трубки, дифманометр с электрическимвыходомНедостатками данных устройств являются:а) возможность обеспечения измерения только одного технологического параметра в однородных водных кислот-, ных, или солевых растворах, например, концентрацию кислоты - по электрической проводимости - кондуктометром 1 ЗО концентрацию соли - по плотности плотномером, что снижает функциональные возможности устройств (в этих случаях электрическаяпроводимость или плотность являются функциями од" ной переменной величины: концентрации кислоты, или соли);б) низкие метрологическиехарактеристики при измерении какого-либо технологического параметра в много". компонентных средах, например, в солянокислотных водных растворах (НС 1+ +РеС 1+НО), где основными параметрами являются соляная кислота НС 1 и хлористое железо РеС 1, сернокислотных водных. растворах (ЙтЯО 4+РеЯО 4+ ФИО), где основными параметрами являются серная кислота НйЯО 4 и железный купорос ГеЯ 04 (в этих случаях электрическая проводимость и плотность являются функциями двух переменных величин: концентрации кислоты и соли, при постоянном значении температуры контролируемой сРеды)Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения и автоматического регулирования концентрации соляной кислоты НС 1 и хлористого железа ГеС 1 в травильных агрегатах металлургических заводов, содер-/кондуктометрической ячейке с контактпостоянного тока подсоединен к входу счетно-решающего устройства покислоте и далее - к вторичному прибору измерения концентрации кислоты,Недостатками данного устройстваявляются;,косвенный низкочастотный кондуктометрический метод измерения электрической проводимости технологическогораствора, который влечет за собойсложную систему отбора раствора изтравильного агрегата, необходимость 30точной дозировки при разбавлении раствора водой и поддержание определенной температуры раствора, снижает точ 35 40 трубок датчика плотности, соединенных45 с входом преобразователя плотности,электрический выход которого подсое"динен к входу счетно-решающего устройтсва по соли и далее через усилитель постоянного тока - к вторичному прибору измерения концентрациисоли; канал измерения концентрациикислоты, состоящими из датчика электрической проводимости, индуктивныйчувствительный элемент которого соединен с входом преобразователя электрической проводимости, выход которого подсоединен к входу счетно-решающего устройства по кислоте и далее через усилитель постоянного то"ка - к вторичному прибору измерения 60концентрации кислоты; блок термочув" жащее канал измерения концентрациисоли, состоящий из блока питаниявоздухом, подключенного соответствующими магистралями к внутренним полостям пьезометрических трубок датчика плотности и к выходу преобразователя плотности, электрический выход которого подсоединен к входусчетно-решающего устройства по солии далее - к вторичному прибору измерения концентрации соли; канализмерения концентрации кислоты, состоящий из отборного устройства технологического раствора с дозирующимблоком, выход которого подсоединен к ным датчиком и термочувствительнымэлементом, соединенной с входом преобразователя электрической проводимости, выход которого через усилитель ность и надежность измерений.Целью изобретения является увеличение точности и надежности измерений.Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем канал измерения концентрации соли, состоящий из блока питания воздухом, подключенного соответствующими магистралями к внутренним полостям пьезометрических магистралями отбора давления воздуха ствительных элементов, подсоединенныйк соответствующим входам счетно-решающих устройств, введено общее длядатчиков плотности, электрической проводимости и блока термочувствительных элементов распределительное устройство ввода и вывода информациимежду указанными датчиками, блокомтермочувствительных элементов и ос 5 тальными элементами схемы, причемблок термочувствительных элементовсовмещен с датчиком электрическойпроводимости, а датчик электрическойпроводимости расположен ниже датчи 10 ка плотности, при этом устройствосодержит блок питания водой, подклю"ченный магистралями питания водой квнутренним полостям пьезометрических трубок.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого изобретения.Устройство включает канал измерения концентрации соли, в которыйвходит: блок 1 питания воздухом, дат"чик плотности, состоящий из двух пьезометрических трубок 2 и 3 соответственно сравнения и измерения, блок4 питания водой, магистрали 5,6 и 7,соответственно, питания воздухом,водой и отбора давления воздуха, преобразователь 8 плотности, счетно-решающее устройство 9, усилитель 10постоянного тока, вторичный прибор 11;канал измерения концентрации кислоты, в который входят: датчик 12 элек-трической проводимости, состоящий изиндуктивного чувствительного элемента 13, защищенного от контролируемойсреды фторопластовым чехлом 14, преобразователь 16 электрической проводимости, счетно-решающее устройство17, усилитель 18 постоянного тока,вторичный прибор 19; блок 15 термочувствительных элементов, совмещенный с датчиком 12 электрической проводимости; распределительное устройство 20 ввода и вывода информации.Устройство работает одновременнопо двумя каналам измерения концентрации соли и кислоты,Работа прибора по каналу измерения концентрации соли осуществляется следующим образом.Сжатый воздух из блока 1 питаниявоздухом по магистралям 5 питаниявоздухом, а вода из блока 4 питанияводой по магистралям 6 питания водой,поступают в пьезометрические трубки2 и 3 соответственно сравнения и измерения. Блок питания водой предназначен для.смачивания внутренних поверхностей трубок во избежание их зарастания кристаллами соли на разделедвух сред воздух-раствор. Сжатый воз-дух, барботируя через контролируемыйтехнологический раствор, выходит ватмосФеру.При изменении концентрации солив растворе изменяется в основномплотность и в незначительной степени6;электрическая проводимость.928907 Составитель Е. Техред Л. Пекарь родниче Буряк едактор Е. Эубиетова оррект Тираж 887 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 035, Москва, Ж, Раушсаказ 10451/ Подписноеомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5 Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вторичному прибору измерения концентрации соли, канал измерения концентрации кислоты, состоящий из датчика электрической проводимости, индуктивный чувствительный элемент которого соединен с входом преобразователя электрической проводимости,выход которого подсоединен к входусчетно-решающего устройства по кислоте и далее через усилитель постоянного тока - к вторичному прибору измерения концентрации кислоты, блоктермочувствительных элементов, подключенный к соответствующим входамсчетно-решающего устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюувеличения точности и надежности измерений, в него введено общее для датчиков плотности, электрической проводимости и блока термсчувствительных элементов распределительное устройство ввода и вывода информации между указанными датчиками, блоком 5 термочувствительнцх элементов и остальными элементами устройствами, причем блок термочувствительных элементов совмещен с датчиком электрической проводимости, а датчик электричес кой проводимости расположен ниже датчика плотности. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит блок питания водой, подключенный магистралями питания водой к, внутренним полостям пьезометрических трубок.