Измеритель нефтепродуктов в воде

(51) 4 С 01 И 31/О ТЕ нитов и индукционной контрольнойкатушки, причем первый из нихудерживающий электромагнит - размещен вокруг верхней части устройства для адсорбции, второй - ускоряющий - вокруг нижней части этогоустройства, индукционная контрольная катушка размещена между Мими, атретий - возвращающий и обеспечивающий возврат адсорбента из термоячейки после термодесорбции илипиролиза адсорбента в устройстводля адсорбции - размещен вокругнагревателя термоячейки, при этомудерживающйй, электромагнит подключен через модуль сопряжения системыуправления к источнику постоянногонапряжения, ускоряющий и возвращающий электромагниты через модуль сопряжения системы управления - к:источникам импульсного напряжениярегулируемой длительности, а подключение индукционной контрольнойкатушки к устройствам системы управления осуществлено через пороя говый коммутатор.2. Измеритель по п.1, о т л иь- ч а ю щ и й с я тем, что пороговыйкоммутатор составлен из пороговогоэлемента И, один из входов которого соединен с выходом пороговогоэлемента постоянного запоминания,другой с выходом ПЗУ системы управления, а выход - с входом схемыпереключения команд операций, составленной из элемента ИЛИ и счетчика состояний. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР,ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЭОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(21) 3677442/24 25(71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола(56) Инструкция и описание судового прибора СПН, М.: Союззагранприбор . Изд . Р 909, 1983.С 1 асоЬЬо Н. еС а 1. АШошаСдсаруга 11 зуз апа 1 узайог оЕ о 1 Х п чаСег. - Рычага. АсСа Неуч, 39, 162 1964.(54)(57) 1, ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ВОДЕ, содержащий устройство для адсорбции нефтепродуктов из воды с ферромагнитным ад- .сорбентом, кран-переключатель,термоячейку, снабженную кольцевымнагревателем, магнитную системудля перемещения адсорбента исистему управления, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения автоматического перемещениадсорбента и повышения точностианализа при многократном его исползовании, устройство для адсорбциии термоячейки соединены через золотниковый кран-переключатель, адсорбент выполнен в виде навескимонодисперсных шаров из ферромагнитного материала, а магнитнаясистема выполнена в виде последовательно расположенных друг наддругом трех кольцевых электромаг,ЯОц 952 ЯИзобретение относится к исследованию материалов химическими способами и может применяться для измерения степени загрязнения воды нефтью и нефтепродуктами и качественной индентификации загрязнителей с целью определения источника загрязнения, Прибор может найти применение в цехах и лабораториях нефтеперерабатывающих и энергети" ческих предприятий, где имеются раз личные виды нефтепродуктов и потенциальная возможность их попадания в охлаждающую и технологическую воды,Цель изобретения - обеспечение автоматического перемещения ферромагнитного адсорбента и повышение точности анализа при многократном его использовании.На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема блока управления; на фиг.3- временная диаграмма работы; на фиг.4 - микропрограмма работы постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), на фиг,5 - хроматограмма масла (1 Пи 1 М) в воде.Пр.бор содержит устройство для адсорбции (накопитель) 1, изготовленное в виде цилиндра, внутри которого выточены две последовательно соединенные полости: верхняя 2 - коническая и нижняя 3 - цилинцрическая. В полости помещена навеска монодисперсного ферросодержащего сорбента 4, например в виде металлических полированных шариков. На наружной поверхности цилиндра сделаны выточки, в которых размеще-, ны удерживающий магнит 5, индукционная контрольная катушка б и ускоряющий электромагнит 7, Нижняя часть цилиндра с помощью штуцера соединена с золотниковым краном-переключателем 8, выходной штуцер которого соединен с термоячейкой 9, снабженным нагревателем 10 и возвращающим электромагнитом 11, Поток газа-носителя последовательно проходит через термоячейку, разделительную колонку 12, размещенную в термостате, и детектор 13 хроматографа, Выходная информация выводится в измерительный прибор-регистратор 14. Золотниковый кран"переключатель 8 снабжен электроприводом 15, а краны воды и воздухаэлектромагнитными вентилями 16.Блок 17 управления осуществляеткоммутацию элементов схемы по определенному алгоритму. Он содержитпрограмматор 18 и модули сопряжения М 1-М 7 с коммутируемыми элементами схемы: электромагнитами,приводом дозатора, контрольной индукционной катушкой, которые сое-.10 динены с выходами постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 19.Выходы программатора подключенык элементу 20 ИЛИ, куда заведенытакже сигналы от концевых выключа телей привода крана-переключателя 8, элемента 21 задержки и пороФгового коммутатора 22 контрольнойиндукционной катушки б. Элемент 20ИЛИ связан со счетным входом счет чика 23 состояний, выходы которогосоединены с входами ПЗУ и управляютпереключением микроинструкции системы управления элементами схемы,Модули сопряжения ускоряющего и 25 лифтового электромагнитов М 5 и Мбподключены к ПЗУ 19 через формирователи Ф 1 и Ф 2 импульсов. Формирователь Ф 1 связан с входом элемента 20 ИЛИ через элемент 21 задержки. Последовательность выполненияотдельных операций в цикле накопления и анализа обеспечиваетсяблоком 17 управления (фиг,1) вчастности микроинструкциями ПЗУ,смена которых обеспечивается приизменении выхода счетчика состоянийсигналами от программатора и концевых выключателей привода крана.Измеритель работает следующимобразом.Анализируемую воду через электромагнитный вентиль 16 и кранпереключатель 8 (положение 1 кранзакрыт) пропускают через адсорбер накопитель (микроинструкция 1ПЗУ). Вода может быть пропущенакак сверху вниз, так и снизу вверхпри наличии большого количествамеханических примесей. В первом 50 случае электромагнит 5 включен,и навеска сорбента удерживаетсямагнитнЫм полем и во время накопления нефтепродуктов. Во второмслучае электромагнит включается 55 только по окончании пропуска воды,а сорбент образует кипящий слойна уровне расположения удерживающего электромагнита при помощи5 10 15 20 50 энергии потока воды. По окончании накопления нефтепродуктов на сорбент сигналом от блока 17 управления (микроинструкция 2 ПЗУ).произ водится закрытие электромагнитного вентиля для подачи воды и открытие вентиля, через который подают подогретый до 95-100 С сжатый воздух давлением до 20 кПа для удаления остатков воды из датчика иосушки сорбента. По окончании процесса подсушивания сигналами от блока . управления (в ПЗУ микроинструкция 3) закрывается вентиль 16, кран- переключатель переводится в поло" жение 11 (кран открыт) . Сигнал от концевого выключателя "Кран открыт" подается на блок управления и формирует сигнал перехода ПЗУ к микроинструкции, по,которой отключается электромагнит 5, и с помощью формирователя Ф 1 создается ускоряющий магнитный импульс путем кратковременного включения этого электромагнита. Навеска глобулярного ферросодержащего сорбента без потерь вводится в термоячейку 9. С выдержкой времени, обеспечиваемой элементом 21 задержки и достаточной для прохождения сорбента через кран (не более 0,5 с), сигналом от блока управления (в ПЗУ микроинструкция 5) производится закрытие крана 8, при этом сигнал от концевого выключателя "Кран закрыт" подается на блок управления, что является основанием для перехода ПЗУ к новой микро- инструкции - включение генератора высокой частоты ГВЧ (ФЗ) питающего индуктор нагревателя 10, Индуктор включается на 0,5 с, что достаточно для нагрева ферросодержащего сорбента до 350 С. Следующим сигналом от блока управления (микро- инструкция 7) ГВЧ отключается, и дается выдержка до 10 с для переноса десорбата из термоячейки в разделительную колонку хроматографа, Импульсы от программатора обеспечивают переход ПЗУ к следующей микроинструкции 8, и блок управления производит открытие крана 8 и одновременно включение удерживающего -электромагнита 5.При прохождении на блок управления сигнала от концевого выключателя "Кран от 11крыт производится переход ПЗУ к 25 30 Э 5 40 45 микроинструкции 9 и происходитвключение формирователя Ф 2 лифтовых импульсов, питающего возвращающий электромагнит 11. В процессеработы может происходить изменениевеса рассыпного сорбента вследствиемногократного воздействия потокаводы и теплового поля, а также может наблюдаться налипание частиц втермоячейке, в связи с чем генератор лифтовых импульсов - формирователь Ф 2 генерирует импульсы перемеыной длительности, начиная с0,01 с интервалами между ними, соответствующими времени достижениясорбентом зоны действия электромагнита 5. При этом происходитвстряхивание и отрыв сорбента отвнутренней поверхности термоячейки, Каждый новый импульс длится в 1,5 раза дольше предыдущего. Расчетным и экспериментальным путемустановлено, что для надежноговыброса и придания достаточного ускорения навеске ферросодержащихметаллических шаров диаметром0,8 мм, обладающих общей массой2 г и магнитной проницаемостью12,56 101 н/м, необходимо, чтобывозвращающий электромагнит обеспечил выталкивающую силу порядка100-120 Н в течение 0,015-0,02 с,что достигается при величине индукции в воздушном зазоре до 1,2 Тл ипотребляемой обмоткой мощности до400 Вт, Вследствие приобретенногоускорения навеска сорбента достигает электромагнита 5 и удерживается им. Во время прохождения сорбентом индукционной контрольной катушки 6 в ней возбуждается кратковременный импульс напряжения, воспринимаемый пороговым коммутатором 22,при помощи которого сигнал от индукционно-контрольной катушки 6 подается на элемент ИЛИ только во время движения сорбента вверх при статическом поле рядом расположенныхэлектромагнитов и прохождении. черезее зазор основной массы (95 Е) ферросодержащего сорбента, Сигнал отпорогового коммутатора разрешает переход ПЗУ к следующей микроинструкции 10, что обеспечивает закрытие крана 8. Импульс от концевого выключателя "Кран закрыт" способствует переходу ПЗУ к микроинструкции 11, вследствие чего программатор и счетчик состояний пере 5 11водятся в исходное состояние (происходит сброс), а затем повторяются все указанные операции накопление нефтепродукта, осушка сорбента, термодесорбция нефтепродукта,хроматографический анализ.Время электромагнитнЬго лифтапрактически не отражается на работегазовой схемы хроматографа, так какко времени этой операции, котораядлится менее 1 с, продукты десорбции уже находятся в разделительнойколонке, в то же время элюированиеи разделение высококипящих компонентов пробы для их идентификациидлится до 20-30 мин. В течение этого времени адсорбент находится в накопительной ячейке, где происходитнакопление нефтепродуктов из следующей пробы воды,При определении суммарного загрязнения без идентификации цикланализа может быть сокращен донескольких минут. При этом шунтируется разделительная колонка хроматографа и продукты термодесорбциивводятся непосредственно в детектор.Цикличность анализа обеспечиваетсятолько блоком управления, а его ав 95243томатизация достигается при помощиперемещения одной и той же навески монодисперсного ферросодержащего сорбента в замкнутом пространстве прибора.Предлагаемым прибором проведено определение загрязнения техничесф кой воды тепловой электростанции турбинным маслом. Для идентификации загрязнителя предварительно с помощью хроматографа получены хрома.тографические отпечатки потенциальных загрязнителей. Для этого в хроматограф вводили растворы. чистых продуктов в гексане. Предлагаемый прибор был установлен в потоке воды сбросного отводящего канала ТЭЦ. В конце периода пропускания жидкости, который из-за очень низкой концентрации загрязнителя был равен 20 мин, адсорбент был уловлен электромагнитом 5, подсушен и введен в испаритель хроматографа,о который нагревался до 350 С, при этом десорбат потоком газа-носителя (азота) продувался через газовую схему прибора и идентифицировался, По полученным хроматограммам можно определить вид масла в воде.11195243 Микроинструкции игнал с росопрег онногп о 1 иип Оппрогрангат Ъподностб к наполнению Р Р Р Р 2 инп.отпрогрогтгюв. инп.огппрегрОинощ.Р Р Спуск шоробеео сорбентоЗакрытие Зогпдоро С,цеменпю Еодеркж/ Р Р Вол 7 ар Вполокении 1 Чцип.огплрогрогг Хюо.оюгрбй ПодготоЯо и тпЬему Р Р опм)р б полом- нииар Вобьем шародого сапата ХОЯПООЛбНОЯ Ю ющукозонрбгтие еотдора РатАр Мюд ниц 2 Воирот В ноиопо Сигнал с расо лрограчгголюю Гтоднобоч и накоплению Р Р О 1,мин . мин ОЮ ЯО оставитель Л. ехред М.Пароц кова корректор Л. Пат едактор С Лисин Подписноео комитета ССй и открытийшская наб., д Тираж 896Государственноелам изобретенсква, Ж, Ра Заказ 7409/48 ВНИИП по 113035,ПроиМодигпь накоплениеОроиМодитб юсушкуЮодголодко к спуску Нагреб ГВ гВЫ проба В кромотогригр ь.4ьф ффъььф Ф 4 ь Сигнал сненб 1 . Микро инструкц- иии