Автоматический анализатор для определения содержания металлов в растворах

) АВТОМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР СОДЕРЖАНИЯ МЕТАЛЛОВ В ЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯАСТВОРАХ- поувел ич Изобретение относится к аналитичес ой химии и может быть использовано для автоматического определения поэлеменгного состава веществ в процессе производства этих веществ.Известен автоматический спектрометр для анализа химических соединений 1.Наиболее близким техническим решением к предложенному является автоматический анализатор дпя определения металлов в растворах, содержащий контуры пробьподгоговки по числу точек контроля, составленные из средств пробоотбора, фильтра электромагнитных клапанов и кювет пробоподающего устройства, измеригельны блок с аналоговым выходом, подключенный к блоку регистрации стартсгопный программатор-вычислитель со стартовым информационным входом, управляемый цифровым лскическим блоком с цифровым счетчиком накопителем, соединенный командными шинами с электромагнитными клапанами, пробоподающим устройством и измерительным блоком. Однако эгог анализатор характеризуется недостаточной надежностью, вызванной малой эффективностью автоматической очистки фильтра от наслоений, и отсутствием важной информации времени окончания пробоотбора.Бель изобретения вышенне надежности анализатора и ение информации об объекте анализа.Бель достигается тем, что в авгоматический анализатор дпя определения содержания металлов в растворах, содержащий контуры пробоподгоговки по числу точек контроля, составленные из средств пробоотбора фильтра, электромагнитных клапа 1нов и кювет пробоподающего устройства, измерительный блок с аналоговым выходом подключенный к блоку регистрации, сгаргстопный программатор-вычислитель со стар товым и информационным входами, управляемый цифровым логическим блоком с ци фровым счетчиком-накопителем, соединенный командными шинами с электромагнитными клапанами, пробоподающим устройст8640 вом и измерительным блоком, в каждый контур пробоподготовки между фильтром и пробоподаюшим устройством введен дозатор, а в цифровой логический блок введены часы с цифровым выходом, две схьмы ИЛИ и двухвходовые схемы совпадения по одной на дозатор, причем дозатор выполнен в виде сосуда с выпускной хлопающей мембраной и снабжен кинемагически связанной с мембраной контактной парой, 10 соединенной со входами схем совпадения, выходы которых через схему ИЛИ под ключены к стартовому входу программатора, вычислителя, а цифровой выход часов связан через схему ИЛИ с информационным 15 входом программатора-вычислителя.На чертеже представлена блок-схема автоматического анализатора. Автоматический анализатор соединен с контролируемыми точками пульпопровода 1, (На чертеже показан один контур пробоподготовки). Лульпопроводсоединен с входом 2 электромагнитного клапана 3. Вход 4 клапана 3 трубопроводом 5 соединен с сосудом 6, в котором содержится промывочная жидкость дпя фильтра 7. Выход клапана 3 трубопроводом соединен с входом филвтра 7, в корпусе которого размещен фильгрующий элемент, например, в30 виде керамического пористого цилиндра и спивное отверстие 8, Выход фильтра 7 трубопроводом 9 связан со входом 10 электромагнитного клапана 11, один выход 12 которого предназначен для слива промывочной жидкости, а другой . выход 13- З 5 для слива фильграта в дозатор 14,с которым выход 13 соединен патрубком 15, Йозагор 14 состоит из герметичного корпуса 16 со сьемной верхней крышкой с двумя патрубками 17 длч слива фильтрата и 18 для подачи воздуха под давлением из резервуара (магистрали) 19 через электромагнитный клапан 20, В дно корпуса встроена хлопающая мембрана 21, под которой расположена контактная пара 22. 45 Пагрубок 17 соединен с одной из кювет 23 пробоподающего устройства 24. Проб подающее устройство 24 кроме кювет дпя фильтрата содержит также кюветы для наполнигеля 25 (например волы) и эталона 26, Пробоподающее устройство 24 связано со старгсгопным программагсром-вычислителем 27 командными шинами (на чертеже не показаны). Капилляр 28 пробоподающего устройства соединен с рас пылигелем 29 измерительного блока 30. Иэмери 1 ельный блок ЗО оснащен источником света 31, модулятором 32, атомиэа 214гором 33, устройством выделения аналитической линии 34, приемником света 35у усилителем 36 и преобразователем напряжение-частота 37. К аналоговому выходу 38 измерительного блока 30 подключен регистратор 39, а к цифровому 40- накопитель 41 (электронный счетчик с задаваемым временем счета) цифрового логического блока 42, Выходы накопителя 41 и часов 43 с цифровым выходом 44 через схему ИЛИ 45 подключаются к информационному входу 45 сгартостопного программатора-вычислителя 27, а к его стартовому входу 47 подключен выход второй схемы ИЛИ 48, обьединяющей схемы совпадения 49 и 50. Число схем совпадения вида 49 равно числу контуров пробоподгоговки, г.е. числу точек контроля "(на чертеже показана одна), Число схем совпадения вида 50 равно числу контактных пар в пробоподающем устройстве 24 (на чертеже показана одна пара 51). Контактные пары в устройстве 24 предназначены, по аналогии с контактными парами в дозагарах 14, для пуска программатора-вычислителя 27. Командная шина 52 соединена со входом схемы совпадения 49 и одним контактом контактной пары 22 дозатора, другой контакт которой непосредственно соединен со вторым входом схемы 49. Аналогично соединены командная шина 53, контактная пара 51 и схема совпадения 50.Стартстопный программатор -вычислитель 27 командными шинами 54-56 соединен соответственно с электромагнитными клапанами 3,11 и 20, а шины 54 и 56, кроме того, со входами схемы ИЛИ 48, Стартстопный программатор-вычислитель соединен с печатающим устройством 57. Анализатор рабогаег следующим образом.При включении первыми запускаются измерительный блок 30, цифровой логический блок 42 и сгартсгопный программатор-вычислитель 27. Сгартстопный программатор- вычислитель 27 выставляет команду перещпочения электромагнитного клапана 3 и останавливается. Появившаяся на командной шине 54 логическая единица поступает через схему ИЛИ 48 цифрового логи ческого блока 42 на стартовый вход 47 прсс.раммагара-вычислителя 27. Г(роисходит старт программатора 27 и на шине 55 выставляется логическая единица команды переключения электромагнитного клапана 11, Шина 55 не соединена со входом схемы ИЛИ 48. Поэтому программатор 278640 остановится при выполнении следующей команды. По шине 52 на схему совпадения 49 поступает логическая единица, Под действием поступивших команд электромагнитные клапаны 3 и 11 переводят контуп пробоогбора, в котором они включены, из режима промывки в режим фильтрации, При этом поток пульпы из контролируемой гочки технологической линии через открывшийся вход 2 клапана 3 и трубопровод под 1 О давлением, необходим для фильтрации, поступает на фильтр 7. Избыток пульпы сливается в сток через постоянно открытое в корпусе сливное отверстие 8 в корпусе фильтра 7. фильтрат через выход 13 электромагнитного клапана 11 поступает в дозатор 14, где происходит его накопление.Когда доза накопившегося фильтрата станет достаточной, давление фильтрата 20 на хлопающую мембрану 21 в дне корпуса 16 дозатора 14 соэдаег усилие, превышающее порог срабатывания. Мембрана спускается и замыкает контактную пару 32. Логическая единица, ранее установлен- г 5 ная программатором 27 на шине 52, поступает на второй вход схемы совпадения 49, возбуждает на ее выходе логическую единицу, которая через схему ИЛИ 48 воздействует на стартовый вход 47 программатора 27 и запускает его. По шине 55 подается команда переключения электромагнитного клапана 11 с последующим запуском программатора и по шине 56 команда на отпирание электромагнитного35 клапана 20. Давление воздуха, поступающего из магистрали, резервуара 19 вытеснит фильграт из дозагора, перекрытого электромагнитным клапаном 11, в кювету 23 пробоподаюшего устройства 24, Кюветы, соответствующие другим точкам контроля, на чертежене показаны,Следующая команда вызывает опрос часов с цифровым выходом и пуск программатора (шина на чертеже не показана). Код, соответствующий завершению времени отбора пробы. через схему ИЛИ 45 и информационныйвход 46 вводится в стартстопный прог рамматор-вычислитель 27, В кюветах 25 и 26 хранятся, соответственно, наполни- тель раствор не содержащий анализируемого элемента и эталонный раствор (эталон). По командам программатора 27 кацялляронесущий механизм 28 обеспечивает погружение капилляра в кюветы наполните 55 ля 25 и анализируемого фильтрата 23. В измерительном блоке 30, куда растворы вводятся через распылитель 29, производится изменение поглощения (излучения) 6света источника 3 1(атомно-абсорбционныйили атомно-флуоресцентный метод). Стартпрограмматора осущес; вляется благодарягому, что каждая логическая единица, выставляемая на командных шинах в моменты существования команд, попадает на стартовый вход 47 программатора-вычислителя 27 через схему ИЛИ 48 цифровогоблока 42. Для этого соответствующие командные шины соединены со входами схемы 45,Световой поток от атомизагора ЗЗ через манохроматор 34,попадает на приемник света 35 и преобразуется им в аналоговый электрический сигнал, который регистрируется регистратором 39. Преобразователь чапряжение-частота 37 формируетпоследовательность импульсов, частотаследования которых пропорциональна интенсивности светового потока. Эта последовательность поступает на счетчик-накопитель 41, Завершение подачи проб в пробоподаюшем устройстве 24 фиксируетсязамыканием контактных пар 51 и обеспечивает пуски программатора 27 пдсле соотвегствуюп:.зх остановов через схемы совпадения 50 и ИЛИ 48, Определение концентрации состоит в получении попарныхотсчетов поглощения (флуоресценции) наполнителем и пробой или наполнителем иэталоном.Сформированные в накопителе 41 кодыотсчетов через схему ИЛИ и информационный вход 46 вводятся в старгстопный программатор-вычислитель 27. По окончаниивычислений программатор-вычислитель 27включает печатающее устройство 57, ионо печатает результаты анализа с указанием времени пробоотбора.В качестве стартстопногопрограмматора-вычислителя 27 монет быть использована микро-ЭВМ.Перевод контура нробоотбора в режимпромывки производится подачей команд пошинам 54 и 55. При этом промывочнаяжидкость из резервуара 5 и через вход 4электромагнитного клапана 3 под необходимым давлением поступает в фильтр 7,Прошедшая через фильтр 7 промывочнаяжидкость проходит по трубопроводу 9 ячерез выход 12 электромагнитного клапвна 11 удаляется из контура пробоотборав излишки ее удаляются через сливноеотверстие 8 в корпусе фильтра 7. Затемцикл измерений повторяется для последующих контуров цробоогбора, не показанныхна чертеже,Дискретность работы контуров .пробоогдвчи позволяет уменьшить загрязнение7 М 40 фильтров по сравнению с непрерывным режимом и продпигь срок их бесперебойной работы, Фиксаций же момента пробоотбора становится особо необходимой для расчета количества реагентов, добавляемых в технологический процесс по данным анализа, сделанного в момент времени выбранный на основе априорного знания корреляционной функции процесса,Ф о р м у л а и з о бр е т е н и я Автоматический анализатор для определенйя содержания металлов в растворах, содержащий ксетуры пробоподгоговки по числу точек катроля, составленные из средств пробоогбора, фильтра, электромагнитных клапанов и кювет пробоподающего устройстьа, измерительный блок с аналоговым выходом, подключенный к блоку регистрации, старгсгопный программатор- вычислитель, со стартовым и информационным входами, управляемый цифровым логическим блоком с цифровым счетчиком-на- д 5 копителем, соединенный командными шинами с электромагнитными клапанами, про 21 8боподающим устройством и измерительнымблоком, отл ичающийсятем,что, с целью повьпцения надежности аналиэагора и увеличения информации об объекте анализа, в каждый кснтур пробоподгоговки между фильтром и пробоподающимустройством введен дозатор, а в цифровойлогический блок введены часы с цифровымвыходом, две схемы ИЛИ и двухвходовыесхемы совпадения по одной на дозатор,причем дозатор выполнен в виде сосудас выпуклой хлопающей мембраной и снабжен кинематически связанной с мембранойконтактной парой, соединенной со входамисхем совпадения, выходы которых черезсхему ИЛИ подключены к стартовому входу пра 1 рамматора-вычислителя, а цифровой выход часов связан через схему ИЛИс информационным входом программаторавычислигеля. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР% 376666, кл. 6 017 1/44, 1971. 2 Авгсрское свидетельство СССР Ио 642612, кл, (; 01;Г З/40, 19(7.каз 7761/59 ВНИИПИ Государс по делам изобре 113035, Маскпв, ФилиалАППП Патент