Способ количественного анализа состава жидкостей и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения: облучают жидкость оптическим излучением с длиной волны , равной длине волны максимального поглощения определяемого компонента. Определяют время облучения, изменение температуры жидкости в результате облучения и рассчитывают отношение массы определяемого компонента к массе растворителя . 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 6 01 N 15/02, 21/39

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4953291/25 (22) 10.06.91 (46) 30.07.93. Бюл. М 28 (71) Производственно-научное малое предприятие "Бикард" и Каменское управление водопроводами (72) Н.Г.Бибик, В.П.Вахненко, Г,Л,Мутасов ь В.П.Хивинцев (73) Каменское управление водопроводами (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1441305, кл. G 01 N 31/00, 1986, Авторское свидетельство СССР

М 1376013, кл. G 01 N 21/29, 1986.

Изобретение относится к злектроаналитическим, злектрофизическим методам количественного анализа состава жидхостем и может быть использовано.для исследования, измерения и автоматизации технологических процессов и контроля за окружаю цей средой.

Цель изобретения — повышение точности при одновременном упрощении оперативного анализа.

Устройство содержит перестраиваемый излучатель 10, оптически сопряженный через конденсор 11 с кюветой 12, в которой облучается исследуемая: жидкость, термодатчик 13, установленный в кювете на границе облученйя, генератор 22, счетчик 19, два триггера 18, 23, схему совпадений 21, индикатор 24, АЦП 25, программируемый

ЦАП 2, аналоговые два делителя 5Ä9, три сумматора 4, 8, 17, два умножающих устройства 3, 6, два запоминающих устройства 16, 16, два формирователя напряжения 1, 7, коммутатор 14, включатель 20.

„„5U„„ l831673 АЗ (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА СОСТАВА ЖИДКОСТЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Сущность изобретения; облучают жидкость оптическим излучением с длиной волны, равной длине волны максимального поглощения определяемого компонента.

Определяют время облучения, изменение температуры жидкости в результате облучения и рассчитывают отношение массы определяемого компонента к массе растворителя. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы на выходе программируемого ЦАП 2 устанавливается аналоговый сигнал, соответствующий определяемому компоненту, а длина волны излучателя 10 устанавливается в соответствии с длинной волны максимального поглощения, выбранного компонента.

При включении 20 аналоговый сигнал с выхода термодатчика 13 через второй выход коммутатора 14 фиксируется запоминающим устройством 16. Одновременно запускается счетчик 19, а на выходе триггера 18 формируется сигнал, по которому включается излучатель 10, с выхода которого излучение падает на раствор, помещенный в кювете 12. 8 момент времени, когда в счетчик 19, запишется число импульсов, пропорциональное выбранному времени облучения, излучатель 10 выключается, а когда запишется число, пропорциональное промежутку времени от начала облучения

1831673 до момента измерения температуры, аналоговый сигнал с выхода термодатчика 13 через первый вход коммутатора 14 фиксируется запоминающим устройством 15. После этого аналоговые сигналы с выходов 15, 16 поступают на входы сумматора 17, на выходе которого формируется аналоговый сигнал, пропорциональный функции Тг-Т1.

Одновременно аналоговый сигнал с выхода запоминающего устройства поступает на умножающее устройства. 6, где перемножается ссигналом,,поступающим от формирователя напряжения 7, величина этого сигнала пропорциональна jk. Таким образом на выходе 6 формируется сигнал, величина которого пропорциональна функции

j.k». Этот сигнал поступает на сумматор

4, где складывается с сигналом, поступающим с выхода умножающего устройства 3, который формируется путем умножения сигнала, поступающего с формирователя напряжения 1 пропорционального функции

2Р Ar.q с сигналом, поступающим с выхода программируемого ЦАП 2 пропорционального W, Аналоговый сигнал, с выхода сумматора 4, поступает на делитель 5, где делится на сигнал, поступающий с формирователя 7. Таким образом на выходе делителя 5 формируется сигнал, пропорциональный отношению

2 р Ю Л7 W+j k T, Этот сигнал поступает на сумматор 8, где складывается с сигналом, поступающим от запоминающего устройства 15, в результате чего на выходе 8 формируется сигнал пропорциональный

2 Р у Ar W+j k Ti

j k — Тг.

Сигналы с выходов сумматоров 8, 17 поступают на входы делителя 9, на выходе которого формируется сигнал пропорцио. tTlj нальный отношению —, который через

nl j2

АЦП 25 поступает в цифровом виде на индикатор 24.

Формула изобретения

1. Способ количественного анализа состава жидкостей, включающий селективное облучение жидкости и регистрацию результатов облучения, отличающийся тем; что. с целью повышения точности при одновременном упрощении оперативного аивлиза, измеряют время облучения, каФ чальную и конечную температуру жидкости, облученной на длине волны максимального поглощения определяемого компонента, а отношение его массы к массе растворителя определяют по формуле

Тг — »

mj р 72Р Л W+jkт — Тг

10 где mi, mp- масса определяемого компонента и масса растворителя соответственно;

Р— мощность излучения;

FJ — коэффициент пропускания кюветы;

At — время облучения;

W — коэффициент, определяющий долю мощности, поглощаемой определяемым компонентом и переходящей в тепловую энергию;

Т1, Тг — начальная и конечная температуры раствора;

j — число степеней свободы атомов определяемого компонента;

k — постоянная Бальцмана, причем время облучения выбирают из условия обеспечения адиабатичности процесса выравнивания температуры в зоне облучения.

2. Устройство для количественного анализа состава жидкостей, содержащее перестраиваемый излучатель, оптически сопряженный с кюветой, в которой облучается исследуемая жидкость, и термодатчик, установленный в кювете, о т. л и ч а ю щ е ес я тем что, с целью повышения точности и упрощения конструкции. термодатчик установлен на границе облучения и устройство дополнительно содержит генератор, счетчик, два триггера, схему совпадений, инди4О катор, аналого-цифровой преобразователь, программируемый цифроаналоговый преобразователь, аналоговые два делителя, три сумматора, два умножающих устройства, два запоминающих устройства, два форми45 рователя напряжения и коммутатор, включатель, причем выход первого триггера соединен с управляющим входом излучателя, выход включателя соединен с первым входом первого триггера, первым входом

50 счетчика, первым входом второго триггера и первым входом коммутатора, выход второго триггера соединен с первым входом схемы совпадений, второй вход которой соединен свыходом генератора,,выход схемы совпа55 дений соединен с вторым входом счетчика, первый выход. счетчика соединен с вторым входом первого триггера, второй выход счетчика соединен с вторым входом коммутатора, вторым входом второго триггера и

1831 б73

Составитель Н. Бибик

Техред М.Моргентал Корректор Л. Ливринц

Редактор

Заказ 2550 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113635, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго юд, ул.Гагарина, 101 управляющим входом индикатора, входные разряды которого соединены с выходными разрядами аналого-цифрового преобразователя. вход которого соединен с выходом первого делителя, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора второй вход — с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго делителя, второй вход — с первым входом первого сумматора и выходом первого аналогового запоминающего устройства, вход которого соединен с первым выходом коммутатора, вход второго аналогового запоминающего устройства соединен с вторым выходом коммутатора, выход второго аналогового запоминающего устройства соединен с вторым входом napsoro сумматора и первым входом первого умножающего устройства, выход первого формирователя напряжения соединен с вторым

5 входом первого умножителя напряжения и первым входом второго делителя напряжения, выход первого умножителя напряжения соединен с первым входом третьего сумматора, выход которого соединен с вто10 рым входом второго делителя, второй вход третьего сумматора соединен с выходом второго умножающего устройства, первый вход которого соединен с выходом второго формирователя напряжения, а второй

15 вход — с выходом цифроаналогового преобразователя программируемого элемента.