Устройство для контроля жидких сред

 

Изобретение относится к области анализа жидких сред, а именно к контролю состава и физико-химических свойств органических полярных жидкостей (диэлектрической постоянной, вязкости , удельной электропроводности) и может использоваться для контроля концентрации компонентов в бинарных и псевдобинарных смесях жидкости, а также как датчик контроля степени чистоты жидкости. Цель - повьшение точности контроля путем увеличения 7 6 7 Г 2 3 8 .L Л.....ЛJ f iPFi-z Ti F помехоустойч нала. При по зируемой жид ряжения от и ка на электр ком насосе в ческий перен кости, заста тоянной скор пористую пер диффузной ча в капиллярах выносятся по ( униполярные двигаться cd лизируемой ж дическим заз да 8 в зоне потоки заряж ные участкам Частота след жидкости и и ются скорост мой жидкости состояния вы ли. Таким об ратором 5 си сит от соста руемой жидко I 8 | | г--гг I + 8 ....ЛJ помехоустойчивости измеряемого сигнала . При постоянстве состава анализируемой жидкости с приложением напряжения от источника постоянного тока на электроды 7 в электроосмотическом насосе возникнет электроосмотический перенос некоторого объема жидкости , заставляя ее протекать с постоянной скоростью через капиллярнопористую перегородку 3. При этом из диффузной части ДЭС, образованного в капиллярах пористой перегородки 3, выносятся подвижные заряженные, ионы (униполярные заряды), которые будут двигаться cd скоростью движения анализируемой жидкости. При этом периодическим заземлением вывода электрода 8 в зоне переноса можно образовать потоки заряженной жидкости, разделенные участками нейтральной жидкости. Частота следования потоков заряженной жидкости и их длительность определяются скоростью движения анализируемой жидкости и временем разрывного состояния вывода элек ррода 8 от земли . Таким образом, измеряемьп регистратором 5 сигнал в виде частоты зависит от состава и свойств контролируемой жидкости. 1 ил. IBH/X 8 i (Л 00 СП о ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1413509 А1 (51)4 С 01 N 27/26

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

- С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4065378/31-25 (22) 28.03.86 (46) 30.07.88. Бюл. М - 28 (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И.Г.Есьмана и Азербайджанский политехнический институт им. Ч.Ильдрына (72) M.С.Касимзаде и А.А.Джафаров (53) 543.25(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 1153364, кл, Н 01 G 9/22, 1985.

Григоров О. Злектрокинетические явления. Л.: ЛГУ, 1973, .с. 48 и 116. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЖИДКИХ

СРЕД (57) Изобретение относится к области анализа жидких сред, а именно к контролю состава и физико-химических свойств органических полярных жидкостей (диэлектрической постоянной, вязкости, удельной электропроводности) и может использоваться для контроля концентрации компонентов в бинарных и псевдобинарных смесях жидкости, а также как датчик контроля степени чистоты жидкости. Цель — повышение точности контроля путем увеличения помехоустойчивости измеряемого сигнала. При постоянстве состава анализируемой жидкости с приложением напряжения от источника постоянного тока на электроды 7 в электроосмотическом насосе возникнет электроосмотический перенос некоторого объема жидкости, заставляя ее протекать с постоянной скоростью через капиллярнопористую перегородку 3. При этом из диффузной части ДЭС, образованного в капиллярах пористой перегородки 3, выносятся подвижные заряженные. ионы (униполярные заряды), которые будут двигаться cd скоростью движения анализируемой жидкости. При этом периодическим заземлением вывода электрода 8 в зоне переноса можно образовать потоки заряженной жидкости, разделенные участками нейтральной жидкости.

Частота следования потоков заряженной жидкости и их длительность определяются скоростью движения анализируемой жидкости и временем разрывного состояния вывода электрода 8 от земли. Таким образом, измеряемьп регистратором 5 сигнал в виде частоты зависит от состава и свойств контролируемой жидкости. 1 ил.

Iaaf

1413509

Изобретение относится к анализу жидких сред, а именно к контролю состава.и физико-химических свойств орГанических полярньГх жнлкостеи (диэлектрической постоянной, вязкости, удельной электропроводности), и может быть использовано для контроля концентрации контролируемого компонента в бинарных и псевдобинарных смесях жидкости.

Целью изобретения является повышение точности контроля путем увеличения помехоустойчивости измеряемого сигнала. 15

На чертеже изображена схема устройства для контроля жидких сред.

Устройство содержит датчик 1, включающий корпус 2, разделенный капиллярно-пористой перегородкой 3 на 20 две камеры, в одной из которых — расположенной по ходу потока среды за перегородкой 3, установлены плоскопараллельные электроды 4 перпендику" лярно плоскости перегородки, к кото- 25 рым подключен регистратор 5, а в другой камере — электроосмотический насос, состоящий из капиллярно-пористой перегородки 6 с размещенными на ней электродами 7. Между капиллярно-по- 30 ристой перегородкой 3 и плоскопараллельными электродами 4 установлен сетчатый электрод 8 параллельно перегородке 3, перекрывающий сечение камеры, вывод которого заземлен через контакты коммутационного блока 9. При этом регистратор 5 соединен с одним из плоскопараллельных электродов 4 и выполнен в виде измерителя частоты.

Устройство находится в поле, создаваемом источником магнитного поля (не показан), вектор которого направлен параллельно плоскостям электродов 4. Капиллярно-пористая перегородка 3 в сочетании с сетчатым электродом 7, последовательно подсоединенным через управляемый коммутационный блок

9 на землю, представляет собой источник (генератор) дискретных потоков униполярных зарядов, образующихся в потоке жидкости. При этом длительность или время генерации (образования) потока зарядов зависит от вреMeHè разомкнутого состояния коммутирующего контакта, а частота генерации — от частоты его переключения.

Устройство работает следующим образом.

При постоянстве состава анализируемой жидкости приложением .напряжения от источника постоянного тока на электроды 7 в электроосмотическом насосе возникает перенос некоторого объема среды, заставляя ее протекать с постоянной скоростью через капиллярно-пористую перегородку 3. При этом из диффузной части ДЭС, образованного в капиллярах пористой перегородки 3, выносятся подвижные заряженные ионы (униполярные заряды), которые двигаются со скоростью движения анализируемой жидкости.

Благодаря размещению между перегородкой 3 и плоскопараллельными электродами 4 поперек направлению движения жидкости сетчатого электрода 8 с заземленным выводом униполярные заряды попадают на землю, и двигающаяся в зоне переноса зарядов (на участке, ограниченном сетчатым 8 и плоскопараллельн.м 4 электродами) жидкость становится незаряженной (нейтральной), т.е. свободной от зарядов жидкостью. При отсоединении вывода плоскосетчатого электрода 8 от земли плотность зарядов в объемном пространстве жидкости в зоне переноса получается насыщенной, т.е. объемная плотность зарядов в жидкости максимальна, так как подвижные заряды (ионы) преобразующей капиллярно-пористой перегородки 3, проходившие через сетку электрода 8, практически все попадают в зону переноса зарядов.

При этом периодическим подсоединением вывода электрода 7 на землю, в зоне переноса образуются потоки заряженной жидкости, разделенные участками нейтральной жидкости. Частота следования потоков заряженной жидкости и их длительность определяются скоростью движения анализируемой жндкости и временем разрывного состояния вывода электрода 8 от земли.

Периодическое подключение вывода электрода 7 на землю осуществляется с помощью коммутационного блока 9.

С целью исключения возможности попадания в зону переноса зарядов подвижных ионов перед началом измерения (анализа) целесообразно установить на выводе электрода 7 последовательно подключенные выключатель и коммутационный блок 9 с размыкающимися контактами.

1413509 роля. формула и з о б р е т е н и я

Составитель Е,Анисимов

Техред А. Кравчук Корректор В.Бутяга

Редактор Е.Копча

Заказ 3776/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская аб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Злектрический импульсный сигнал практически прямоугольной формы, возникающий во внешней цепи ЗОП, вследствие фиксации потока зарядов жидкос5 ти подводится на вход коммутационного блока. В нем фиксируется момент прохождения через нуль, т,е. выделяется момент прохождения центра тяжести потока зарядов, который подается на частотомер 5 и на запуск коммутационного блока 9.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает дискретность выходного сигнала, вследствие чего результат измерения (анализа) не зависит от объемной плотности потока зарядов, изменения физико-химических параметров на измерительной части, т.е. на участке между электроосмоти- 20 ческим насосом и плоскопараллельными электродами под действием внешних факторов (температуры, влажности, электромагнитного поля и т.д.), точности поддержания индукции постоян- 25 ного магнитного поля, что способствует повышению точности анализа. Кроме того, точность анализа можно повысить также применением стабилизированного источника постоянного тока для электроосмотического насоса.

Таким образом, потоки униполярных зарядов, разделенные участками нейтральной жидкости, продвигаясь со скоростью жидкости в объемное пространство плоскопараллельных электродов, отдают свои заряды на один из них и в выходной цепи преобразователя образуют токовые импульсные сигна-4< лы с частотой следования, определяемой временем между фиксированными моментами смежных потоков зарядов, которая может регистрироватьсR частотомером 5.

Изменение длины (толщины) потока зарядов в зависимости от скорости потока анализируемой жидкости осложняет задачу регистрации точного времени прохождения зарядов,через зону переноса. Наилучшим способом является регистрация центра тяжести потока зарядов на участке между электродами 4, позволяющая повысить точность контУстройство для контроля жидких сред, содержащее измерительный блок, датчик, включающий корпус, разделенный капиллярно-пористой перегородкой на две камеры, в одной из которых, расположенной по ходу потока среды за перегородкой, установлены плоскопараллельные электроды, а в другой камере расположен электроосмотический насос, и источник внешнего постоянного магнитного поля, вектор которого направлен параллельно плоскости, перегородки, о т л и ч а ю щ е е с я тем„ что, с целью повышения точности за счет увеличения помехоу-стойчивости измеряемого сигнала, в датчике между капиллярно-пористой перегородкой и .плоскопараллельными электродами установлен параллельно перегородке плоскосетчатый электрод, перекрывающий сечение камеры, заземленный через контакты коммутационного блока, соединенного с одним из плоскопараллельных электродов, причем регистратор выполнен в виде измерителя частоты.