Устройство для измерения концентрации растворов электролитов

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения концентрации электролитов . Целью изобретения является повышение точности и чувствительности измерений концентрации электролитов за счет регулирования температуры в зоне контроля . Изменение температуры проводят для обеспечения заданной скорости распространения ультразвуковых волн в зоне контроля . Концентрацию электролита определяют по изменению температуры датчиком, размеш,енным в контролируемой среде. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 G 01 N 29 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4153767/25-28 (22) 01.12.86 (46) 23.07.88. Бюл. № 27 (71) Научно-производственное объединение

«Союзцветметавтоматика», Московский институт химического машиностроения и Новомосковский филиал Московского химико-технологического института (72) Л. А. Кондрашов, М. В. Кулаков, В. С. Прохоров и П. И. Стальнов (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 756225, кл. G Ol Н 5/00, 1978.

Анализатор АЖК-1. Техническое описание. М., Минцветмет СССР, НПО «Союзцветметавтоматика», 2Е1.550.035 ТО, 1982.

ÄÄSUÄÄ 1411656 A 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения концентрации электролитов. Целью изобретения является повышение точности и чувствительности измерений концентрации электролитов за счет регулирования температуры в зоне контро ля. Изменение температуры проводят для обеспечения заданной скорости распространения ультразвуковых волн в зоне контроля. Концентрацию электролита определяют по изменению температуры датчиком, размещенным в контролируемой среде. 1 ил.

1411656

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к устройствам для определения концентрации электролитов по скорости распространения акустических волн, и может быть использовано в цветной металлургии, химической и пищевой промышленности.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности за счет регулирования . температуры в зоне контроля.

На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения концентрации растворов электролитов.

Устройство для измерения концентрации растворов электролитов содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий акустический преобразователь 2 и приемный акустический преобразователь 3, размещенные с противоположных сторон емкости 4 с контролируе-! мой средой, и усилитель-формирователь 5, последовательно соединенные триггер 6, вход, установки единицы которого через схему 7 задержки соединен с выходом генератора 1 зондирующих импульсов, а вход установки нуля соединен с выходом усилителя-формирователя 5, и преобразователь 8 время — на(; пряжение, к выходу которого подключен блок 9 для регулирования температуры контролируемой среды, последовательно соединенные датчик 10 температуры, измерительный преобразователь 11, выходной каскад 12 и регистратор 13.

Устройство работает следующим образом.

Стабильные по частоте сигналы генератора 1 зондирующих импульсов поступают на излучающий акустический преобразователь 2 и через схему 7 задержки на вход установки единицы триггера 6, открывая его.

Время задержки выбирается несколько меньшим минимально возможного времени распространения акустических волн между излучающим 2 и приемным 3 акустическими преобразователями. Акустические волны, прошедшие через контролируемую среду, поступают на приемный акустический преобразователь 3 и преобразуются в электрические сигналы, которые усиливаются, формируются и поступают на вход установки нуля триггера 6, закрывая его. Длительность импульсов триггера 6 пропорциональна времени распространения акустических волн в контролируемой жидкости. Последовательность импульсов триггера 6 преобразователем 8 время — напряжение преобразуется в аналоговый сигнал, который служит для управления блоком 9 регулирования температуры. Температура контролируемой среды регулируется таким образом, чтобы поддержать скорость распространения акустических волн в анализируемой жидкости неизменной, равной некоторому, наперед заданному значению скорости ультразвука. Как правило, скорость ультразвука падает с увеличением температуры растворов. Следовательно, при увеличении длительности импульсов триггера 6 температуру контролируемой среды надо уменьшить. В этом случае концентрацию электролита определяют следующим образом.

Зависимость скорости ультразвука от концентрации и температуры контролируемого раствора в общем случае имеет вид

V=f(c, 1), (1)

10 где V — скорость распространения акустических волн;

С вЂ” концентрация электролита; — температура электролита.

Задаемся некоторым значением скорости ультразвука V и подставляем его в формулу (I) . Решая полученное уравнение относительно температуры, получаем

T=F(c), (2) Формула изобретения

Устройство для измерения концентрации растворов электролитов, содержащее последовательно соединенные генератор зонди20 где Т вЂ” температура контролируемой жидкости, при которой была получена Vz.

Подставляем в выражение (2) максимальное и минимальное значения концентраций с. Очевидно, что

Tap(T(T«vri, 25 (3) где T.p — температура кристаллизации раствора;

T- — температура кипения раствора.

Если неравенство (3) не выполняется, 30 то необходимо, соответственно, изменить значение Vz.

В зависимости от реальной температуры контролируемой жидкости и выбранной блок 9 регулирования температуры Q может иметь различные исполнения. В простейшем

35 случае, когда V3 выбрана таким образом, что T в любом случае больше реальной температуры жидкости, блок 9 регулирования температуры представляет собой электронагреватель, напряжение на котором изменяется в зависимости от длительности импульса триггера.

Таким образом, зная температуру жидкости, при которой была получена заданная скорость ультразвука, из выражения (2) можно определить концентрацию элек45 тролита. Температура Т раствора электролита воспринимается датчиком 10 температуры и преобразуется в соответствующий электрический сигнал измерительным преобразователем 11 и затем в стандартный аналоговый или цифровой сигнал выходным каска50 дом 12. Регистратор 13 может быть отградуирован в градусах цельсия или непосредственно в единицах измерения концентрации электролита.

1411656

Составитель И. Ардашева

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 3648/40 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дс.шм ii н>брет ннй ii открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскан нао., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, t. Ужгород, i.ë. Проект ная. 4

3 рующих импульсов, излучающий и приемный акустические преобразователи, размещенные с противоположных сторон емкости с контролируемой средой, и усилитель-формирователь, последовательно соединенные триггер и преобразователь время — напряжение, схему задержки, включенную между выходом генератора зондирующих импульсов и входом установки единицы триггера, вход установки нуля которого соединен с выходом усилителя-формирователя, последовательно соединенные датчик температуры, предназначенный для взаимодействия с контролируемой средой, измерительный преобразователь, выходной каскад и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, оно снабжено блоком регулирования температуры контролируемой среды, подключенным к выходу преобразователя время — напряжение.