Осмометр

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к устройствам для определения концентрации, и может быть использовано в биологии и медицине для определения концентрации осмотически активных веществ в биологических жидкостях. Целью изобретения является повышение точности определения концентрации путем снижения ошибок, связанных с градиентом температуры. Для этого устанавливают нагреватель в термостатированной камере осмометра вокруг кюветы с исследуемой жидкостью и соединяют его с задатчиком температуры. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 G 01 N 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4205120/31-25 (22) 05.03,87 (46) 30.09.89. Бюл. 1! - 36 (71) Институт проблем криобиологии и криомедицины АН УССР (72) В,Д,Зинченко (53) 532.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

I!« 527639, кл. G 01 N 13/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 851196, кл. G 01 N 13/04, 1981. (54) ОСИОИЕТР (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам определения концентрации, и может быть использовано в биологии и медицине для определения концентрации осмотически активных веществ в биологических жидкостях, Цель изобретения — повышение точности определения концентрации путем снижения ошибок, связанных с градиентом температуры в жидкости в процессе кристаллизации.

На чертеже изображена схема предлагаемого осмометра.

Оомометр содержит измерительную головку 1 с датчиком 2 температуры, установленным на оси съемной кюветы

3 для исследуемой жидкости, укрепленной в держателе 4, охлаждаемую термостатированную камеру 5, в которой установлен нагреватель 6 с малой теп-. ловой инерцией, окружающий измери2 именно к устройствам для определения концентрации, и может быть использо» вано в биологии и медицине для определения концентрации осмотически активных веществ в биологических жидкостях. Целью изобретения является повышение точности определения концентрации путем снижения ошибок, связанных с градиентом температуры. Для этого устанавливают нагреватель в термостатированной камере осмометра вокруг кюветы с исследуемой жидкостью и соединяют его с задатчиком температуры. 1 ил. тельную головку 1 и не имеющий с ней С непосредственного теплового контакта, систему 7 автоматического регулирова- 2 ния температуры камеры 5, электромагнитный вибратор 8, предназначенный для встряхивания кюветы 3 с исследуемой жидкостью. Камера 5 закрыта теплоизоляционным кожухом 9. Датчик 2 температуры подключен к регистратору

10 температуры. Осмометр также .со держит задатчик !I температуры и коммутатор 12. Задатчик II температуры предназначен для установки и автоматического подцержания температуры внутри термостатированной камеры 5 путем подачи напряжения на нагреватель 6. Задатчик 11 температуры рабо- Ь тает независимо от системы 7 автоматического регулирования температуры термостатированной камеры 5 и позволяет поддерживать температуру в полости термостатированной камеры 5 более вы3 151163 сокой, чем значение температуры самой термостатируемой камеры 5. Коммутатор 12 соединен с вибратором 8 и задатчиком 11 температуры и имеет три 5 положения: первое - когда при подаче напряжения на вибратор 8 напряжение на нагреватель 6 не подается; второе— когда в момент подачи напряжения на вибратор 8 одновременно включается и нагреватель 6, который остается включенным и после снятия напряжения с вибратора 8, третье — когда напряжение не подается ни на вибратор, ни на нагреватель. 15

Кювета 3 имеет дно сферической формы для того, чтобы тепловой контакт с вибратором 8 осуществлялся через малую поверхность и теплообмен с вибратором 8 был бы минимальным. Это 20 уменьшает градиенты температуры в исследуемой жидкости и повышает точность измерений °

Осмометр работает следующим образом.

Кювету 3 с исследуемой жидкостью устанавливают в держателе 4, датчик

2 температуры помещают в жидкость и ,опускают собранную таким образом головку 1 в полость камеры 5 так, чтобы30 дно кюветы 3 соприкасалось с вибратором 8, Коммутатор 12 должен быть при ,этом установлен в третье положение, а температура в полости камеры 5 должна быть установлена на уровне, который ниже температуры кристаллизации исследуемого раствора.

При работе с растворами физиологических концентраций температура в камере 5 должна быть установлена на 40 уровне -5 + — 10 С ° Значение этой температуры зависит от вида исследуемого раствора и должно быть найдено в каждом конкретном случае эмпирически, исходя из того условия, чтобы в раст-45 воре при встряхивании при этой температуре начиналась кристаллизация льда, После установки измерительной головки 1 в полость камеры 5 температура жидкости понижается, что регистрируется регистратором 10 температуры. Когда температура исследуемой жидкости опускается ниже точки ее кристаллизации, с помощью коммутатора 12, который переводят в первое положение, включают вибратор 8 для встряхивания жидкости. Задатчик ll температуры остается при этом выключенным. Встряхиванием инициируется

9 4 начало крис таллиэ ации в ис следуемой жидкости, что сопровождается резким возрастанием температуры за счет выделения скрытой теплоты кристаллизации. Этот режим работы предлагаемого осмометра соответствует тому режиму, в котором работает известный осмометр, когда его измерительная головка находится в среднем положении. Регистрируют зависимость температуры жидкости от времени. Максимальный подъем на кривой соответствует температуре t кристаллизации исследуемой жидкости. Поскольку в исследуемой жидкости во время измерения существуют температурные градиенты, то значение температуры t< кристаллизации будет найдено с некоторой погрешностью. Значение температуры t, можно назвать "температурой кристаллизации в первом приближении". Зная численную величину температуры t<, устанавливают задатчик 11 температуры в такое положение, при котором он будет поддерживать температуру в теро мостатируемой камере на 0,1-0,2 С ниже значения температуры С. Снова переводят коммутатор 12 в третье положение, понижают температуру в полости термостатируемой камеры 5 до того значения, которое было установлено там ранее при выключенном задатчике

11 температуры. Кювета 3 с исследуемой жидкостью перед этим должна быть нагрета до температуры полного плавления в ней льда. Для ускорения процесса измерения это делают путем извлечения измерительной головки 1 из термостатируемой камеры 5, после чего кювету 3 нагревают вне камеры 5.

Далее измерительную головку 1 снова погружают в камеру 5 и после достижения необходимого переохлаждения жидкости переводят коммутатор 12 во второе положение. При этом подается переменное напряжение на вибратор 8 и одновременно включается задатчик 11 температуры, от которого подается напряжение на нагреватель 6. Вибратор 8 работает кратковременно (0,5-2,0 с), после чего переменное напряжение с вибратора снимают, однако эадатчик 11 температуры и нагреватель 6 остаются включенными. Температура воздуха в термостатируемой камере 5 быстро повьппается, однако жидкость в кювете 3 не может нагреваться столь быстро в силу того, что непосредственного теп5 !5116 лового контакта с нагревателем 6 кювета не имеет. Таким образом, в первый момент жидкость остается переохлажденной и подвергается действию вибрации, что приводит к возникновению

5 кристаллиз ации. Выделение скрытой теплоты кристаллизации ведет к повышению температуры жидкости, однако кристаллизация протекает значительно медленнее, чем в рассмотренном выше случае, поскольку температура в полости термостатируемой камеры 5 поддерживается на уровне только незначительно ниже температуры кристаллиза- 15 ции жидкости. Таким образом, процесс кристаллизации длится дольше, чем в первом случае, и регистратор 10 температуры регистрирует кривую кристаллизации с . более растянутой во време- 20 ни горизонтальной частью. Температура горизонтальной части кривой соответствует уточненному значению тем39 о пературы кристаллизации исследуемой жидкости, Формула из обре тения

Осмометр, содержащий охлаждаемую термостатированную камеру, в которой расположена кювета для исследуемой жидкости с датчиком температуры жидкости, электромагнитный вибратор, контактирующий с кюветой для жидкости, и регистратор температуры, соединенный с датчиком температуры жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения хонцентрации путем снижения ошибок, связанных с градиентом температуры в ющкости в процессе кристаллизации, осмометр дополнительно содержит нагреватель, установленный в охлаждаемой термостатированной камере вокруг кюветы для исследуемой жидкости, и задатчик температуры, соединенный с нагревателем.

151 1639

Составитель А.Кощеев

Редактор А.Ревнн Техред И.Beрес Ко рре к то р A. Обру ар

Заказ 5895!46 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иоскна, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101