Способ определения концентрации водных растворов спирта и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ ц 938154 Сфвз СфветсиикСецивлистичесииаРеслублии К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЮЛЬС(22)Заявленос присоединени РВУАнфстюай кеат ФСТР в данаи нзебретеннй н етарытнй(72) Авторы изобретения гущикий Уный завод и 1 иннйй институт нгельский гидрол политехничес(71) Заявит 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДНЫХРАСТВОРОВ СПИРТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЦЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к пищевой промыаленности и может быть использовано при исследовании химико-физичес ких свойств веществ, преимущественно для автоматического контроля концент 5 рации водных растворов спирта в процессе его производства, а также в составе автоматизированной системы управления процессами спиртовых производств. оИзвестен способ определения концентрации водных растворов спирта, предусматривающий поочередное воздействие потоком электромагнитных колебаний на эталонный и контролируемый 15 растворы и измерение фазового сдвига между входным и выходным сигналами, а также устройство для определения концентрации водных растворов спирта, содержащее генератор; связанный через входные коммутирующие элементы с кюветами с контролируемым и эталонным растворами, и измеритель фазовых сдви го в 1 . Однако, известные способ и устройство не позволяют с достаточнойточностью измерить концентрацию водноспиртовых растворов,Цель изобретения - повышение точности способа.Указанная цель достигаетсятем,что при осуществлении способа, предусматривающего поочередное воздействие потоком электромагнитных колебаний на эталонный и контролируемыйрастворы и измерение фазового сдвигамежду входным и выходными сигналамив эталонном и контролируемом растворах поддерживают постоянным путемизменения значения частоты входногосигнала, а концентрацию водного раствора спирта устанавливают по значениюизмененной частоты входного сигнала.В устройство, содержащее генераторсвязанный через входные коммутирующиеэлементы с кюветами с контролируемыми эталонным растворами, и измерительфазовых сдвигов, дополнительно введедится счет импульсов частоты Еи . После первого такта работы устройства в реверсивном счетчике 18 формируется цисло, равное И о +Еи.На втором также происходит включение коммутирующих элементов 5 и 9, сигнал с выхода генератора 1 проходит через кювету 7, заполненную эталонной жидкостью и поступает на вход измерителя 2 фазовых сдвигов. Аналогично первому такту, устанавливают частотуимпульсы которой поступают теперь на вычитающий вход реверсивного счет 3 93815ны блоки управления и обработки измерительной информации и дополнительныекоммутирующие элементы, при этом генератор связан с измерителем фазовыхсдвигов, входными коммутирующими элементами и блоком обработки измерительной информации, причем выходныекоммутирующие элементы подключены через измеритель фазовых сдвигов и усилитель к генератору, а блок .управле юния соединен с входным и выходнымикоммутирующими элементами.Кроме того, блок обработки измерительной информации содержит узел искрозащитц, управляющий элемент, коммутатор,. индикатор и реверсивный счетчикпри этом узел искрозащиты через усилитель-формирователь связан с коммутатором и управляющим. элементом,подключенным к индикатору и реверсивному счетчику, выходы последнего соединены с индикатором, а коммутатора -с управляющим элементом и реверсив-.ным счетчиком.25.На чертеже изображена структурнаясхема устройства, реализующего пред-,ложенный способ.Устройство содержит. управляемыйпо частоте генератор 1 высокой час 39тоты, выход которого подключу к одному из входов измерителя 2 Фазовыхсдвигов, к линии 3 связи и черезвходные коммутирующие элементы 4 и 5кюветам 6 и , заполненным соот. ветственно контролируемой и эталонюй жидкостями, выходы которых подлючены через выходные коммутирующиеэлементы 8 и 9 к второму входу измерителя 2 фазовых сдвигов. Выход последнего через усилитель 10 соединен40р управляющим входом управляемогопо частоте генератора 1 высокой частоты. Выходы блока 11 управления коммутирующими элементами соединены суправляющими входами коммутирующихэлементов ч, 5, 6 и 9 Выход линиисвязи 3 подключен к блоку 12 обработки измерительной информации, которыйсодержит узел 13 искроэащиты, входомподключенный к линии связи 3, а выходом - к усилителю-Формирователю 1 ч,выход которого соединен с коммутатором 15 и с управляющим элементом 16,выходы которого подключены к коммутатору 15, к индикатору 17 и к реверсив ному счетчику 18, счетные входы которого соединены с коммутатором 15, авыходы подключены к индикатору 17,4Устройство работает следующим образом. Блок 11 управления коммутирующими элементами .вырабатывает на своих вы" ходах противофаэные сигналы, обеспечивая одновременное включение комму-Ф тирующих элементов Ь и 8, либо 5 и 9. При этом сигнал с выхода генератора 1 проходит через контролируемую жидкость, заполняющую кювету 6, либо. через эталонную жидкость, заполняемую кювету 7.Цикл работы устройства состоит из двух тактов. На первом такте по сйгналам из. блока 11 управления коммутирующими элементами замыкаются коммутирующие элементы ч и 8 и сигнал с выхода генератора 1, пройдя через кювету 6, поступает на вход измерителя 2фазовых сдвигов, на второй вход которого поступает опорный сигнал. Выходной сигнал измерителя 2 Фазовых сдвигов усиливается усилителем 10 и, воэдействуя на управляющий вход генера-, тора 1, вызывает перестройку частоты генератора, причем процесс перестройки продолжается до установления на выходе измерителя 2 Фазовых сдвигов нулевого уровня сигнала, Установившаяся при этом частота Ги. несет . информацию о свойст.вах контролируемойжидкости. Сигнал с этой частотой поступает по пинии 3 связи и блок обработки измерительной информации, где,пройдя узел 13 искроэащиты и усигмтель-формирователь 11, поступает черезкоммутатор.15 на суммирующий вход реверсивного счетчика 18. Управляющий элемент 16 обеспечивает занесение в ререверсивнцй счетчик 18 начального чис.ла Мо и выработку временного интервала. С , в течение которого проиввочика, По окончании второго такта в реверсивном счетчике Формируется число+ р или Это число поступает в индикатор 17.По окончании второго такта управляющий элемент 16 вырабатывает импульс, разрешающий индикацию числа 8 , Далее цикл работы устроиства повторяется,ю 1 оТаким образом, число М, индицируемое индикатором 17, характеризуетотличие свойств контролируемой жидкости от эталонной, т,е. разницу концентраций;при .прочих равных условиях).Очевидно, что выбором соответствующихчисленных значений И .иГ можно доОстичь индикации контролируемого параметра - концентрации непосредственнов общепринятой размерности, например 20в объемных процентах.Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами по сравнению с известными: расширен диапазон измеряемых концентраций, поскольку измеритель Фазовых сдвигов работаетв режиме индикации 90 Фазового сдвига, частоту генератора легко изменить в очень широком диапазоне; повышена точность измерения, так как точность 30 .измерителя Фазовых сдвигов сущест ванно выше при работе его в режиме индикации фазового сдвига, чем в режиме измерения; повышена дистанционность измерения, так как по линии ззсвязи. передается сигнал, информативным параметром которого является час.тота наиболее помехозащищенный параметр,электрического сигнала; процесс измерения полностью автоматизи- юо рован и измерительная информация представлена в виде, пропускающем авто матический ввод ее в АСУ технологическим процессом, возможность дистан.ционного измерения концентрации и 45 введение узла искрозащиты позволяет вести контроль во взрывоопасыых поещениях, что расширяет область применения предложенного устройства,50 Формула изобретения 1. Способ определения концентрации водных растворов спирта, предусмат 11 6ривающий поочередное воздействие потоком электромагнитных колебаний наэталонный и контролируемый растворыи измерение Фазового сдвига между5 входными выходными сигналами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, фазовыйсдвиг между входным и выходными сигналами в эталонном и контролируемомрастворах поддврживают постоянным путем измейения значения частоты входного сигнала, а концентрацию водногораствора спирта устанавливают по значению измененной частоты входногосигнала,2. Устройство для определения концентрации водных растворов спирта,содержащее генератор, связанный червввыходные коммутирующие элементы с кюветами с контролируемым и эталоннымрастворами, и измеритель фазовых сдвигов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности, оноснабжено блоками управления и обработки измерительной информации и дополнительными коммутирующими элементами, при этом генератор связан с измерителем Фазовых сдвигов, входнымикоммутирующими элементами и блоком .обработки измерительной информации,причем выходные коммутирующие элементы подключены через измеритель фазовых сдвигов и усилитель к генератору,а блокуправления соединен с входными выходными коммутирующими 1 элвментами.3. Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок обработки измерительной информации содержит узел искрозащиты, управляющийэлемент, коммутатор, индикатор и реверсивный счетчик, при этом узелискрозащиты через усилитель-формиро-.ватель связан с коммутатором и управляющим элементом, подключенным к. индикатору и реверсивному счетчику, выходы последнего соединены с индикатором, а коммутатора - с управляющим .элементом и реверсивным счетчиком.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. И.,Гос. изд-во Физ.мат. литературы. 1963,с. 55.Козор о 66ВН ПИо дМ 113 П илиа РевакторЗаказ чч Составитель Н. Арц Техред 1 Е. Харитончи Тираж 807 ударственного коми м изобретений и отва Я, Раушская атент", г. Ужгород башеваКорректо Подета СССрытийнаб. д ул, Проектн Й. Иакаренко