Автоматическое устройство для определения биохимической потребности в кислороде сточных и природных вод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ж з52

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.12.73 (21) 1979238/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.12.75. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 24.03.76 (51) М. Кл.2 С 02С 5/10

G 05D 27/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (1 по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.012.1(088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Кузьмин, В. Б. Беляков, Б. В. Фомин и А. М. Краюшкин

Научно-производственное объединение «Агроприбор» (71) Заявитель

1 ч

Ъ 1 (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ПОТРЕБНОСТИ " "-.

В КИСЛОРОДЕ СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД

Изобретение относится к автоматическим устройствам для определения биохимической потребности в кислороде сточных и природных вод и может быть использовано в других областях науки и производства, связанных с необходимостью автоматического определения количества кислорода, потребленного различными средами в результате окислительных процессов.

Известно автоматическое устройство для определения биохимической потребности в кислороде сточных и природных вод, содержашее взаимосвязанные поворотную круговую кассету с реакционными сосудами, блок управления, узел фиксации и узел контроля с аэратором и датчиком кислорода, усилитель, регистрирующий прибор и исполнительный механизм.

Недостатками такого устройства являются невозможность непосредственного определения величин биохимической потребности в кислороде сточных и природных вод, что обусловлено принципом действия этого устройства, и как следствие необходимость ручной обработки получаемой информации, отсутствие автоматического регулирования количества воздуха, подаваемого в реакционные сосуды, с учетом концентрации кислорода в анализируемых пробах, что ведет к увеличению погрешности измерения, раздельное выполнение узлов фиксации и контроля, понижающее надежность в работе устройства.

С целью повышения точности измерения и надежности в работе предложенного устройст5 ва оно дополнительно содержит последовательно соединенные блок измерения и преобразования разности значений концентрации кислорода, цифровой показывающий прибор, транскриптор и печатающий блок, а также ре10 гулятор количества подаваемого воздуха, связанный с аэратором через исполнительный механизм.

Блок измерения и преобразования разности значений концентрации кислорода может быть

15 связан с регистрирующим прибором непосредственно, а через усилитель — с датчиком кислорода и регулятором количества подаваемого воздуха и через блок управления — с узлами фиксации и контроля.

20 Узел фиксации может быть снабжен электромагнитной муфтой грейферного типа.

На чертеже представлена функциональная блок-схема предложенного автоматического устройства.

25 Устройство содержит взаимосвязанные поворотную круговую кассету 1 с реакционными сосудами 2, приводной электродвигатель 3, водяную ванну 4, соединенную с термостатом

5, блок б управления, блок 7 вертикального и

30 блок 8 горизонтального поворота узлов 9 и 10

494352

6i) фиксации и контроля соответственно, последовательно соединенные блок 11 измерения и преобразования разности значений концентрации кислорода, цифровой показывающий прибор 12, транскриптор 13 и печатающий блок

14. Блок 11 связан с регистрирующим прибором 15 непосредственно, а через усилитель

16 — с датчиком 17 кислорода и регулятором

18 количества подаваемого воздуха, последовательно соединенным с исполнительным механизмом 19 и пневматическим аэратором 20, и через блок 6 — с узлами 9 и 10.

Датчик 17, аэратор 20 и мешалка 21 образуют совместно узел 10, который выполнен с узлом 9 в виде единого технологического блока 22, причем узел 9 снабжен электромагнитной муфтой 23 грейферного типа. Узел 10 перед проведением измерений размещается в камере А промывки, соединенной с резервуаром 24.

Автоматическое устройство работает следующим образом.

Анализируемые пробы воды размещают в соответствующих реакционных сосудах 2, герметически закрываемых затем пробками и устанавливаемых в индивидуальных ячейках кассеты 1.

Начинается процесс окисления органических веществ в анализируемых пробах, сопровождаемый потреблением растворенного кислорода, при этом пробы термостатируются при заданной температуре с помощью ванны 4 и термостата 5. После завершения термостабилизации анализируемых проб и выдержки в течение определенного промежутка времени, определяемого принятой методикой измерения, блок 6 обеспечивает включение электродвигателя 3 и перемещение кассеты 1 до тех пор, пока положение одного из сосудов 2, например сосуда № 1, не совпадает с положением блока 22. Затем по сигналу блока 6 посредством блоков 7 и 8 производятся извлечение пробки из соответствующего сосуда 2 с помощью муфты 23, отвод ее в сторону, подвод к сосуду 2 и последующее погружение датчика 17, аэратора 20 и мешалки 21 в анализируемую пробу для проведения первого измерения концентрации кислорода. При этом воздух в аэратор 20 не подается.

Выходной сигнал датчика 17, пропорциональный концентрации кислорода, растворенного в данной анализируемой пробе, через усилитель 16 поступает на вход блока 11, в котором осуществляется его запоминание. Концентрация кислорода измеряется датчиком 17 поп вращающейся мешалке 21, что обеспечивает равномерное распределение молекул определяемого газа во всем объеме анализируемой пробы и тем самым максимальную достоверность получаемой информации. lo истечении определенного промежутка времени, необходимого для проведения первого измерения концентрации кислорода, блок 6 подает сигнал, обеспечивающий автоматическое регулирование количества поступающего

50 в аэ ратор 20 воздуха, например, от баллонов с помощью регулятора 18 и механизма 19. По достижении заданного значения концентрации кислорода в анализируемой пробе аэрация прекращается и аналогично описанному выше датчиком 17 проводится второе измерение концентрации кислорода.

Блок 11 после проведения первого и второго измерений концен прации растворенного кислорода (соответственно величин С> и С ) на выходе генерирует сигнал, пропорциональный разности этих величин: С вЂ” C> — — ЛС, который одновременно фиксируется прибором 12, имеющим потенциальный выход через транскриптор 13 на блок 14, и прибором 15. Величина

ЛС есть биохимическая потребность в кислороде данной анализируемой пробы, отнесенная к соответствующему промежутку времени, с учетом допустимой концентрации нитритов.

Далее в порядке, обратном описанному выше, с помощью блоков 6, 7 и 8, а также муфты 23 осуществляется извлечение датчика 17, аэратора 20 и мешалки 21 из анализируемой пробы, отвод их в сторону, размещение в камере А и затем установка пробки в соответствующий сосуд 2. Электродвигатель 3 по сигналу блока 6 снова включается и перемещает кассету 1 до тех пор, пока следующий по порядку реакционный сосуд 2, например сосуд № 2, не займет положения, совпадающего с положением блока 22.

Перед очередным проведением измерений концентрации растворенного кислорода осуществляется интенсивный обмыв датчика 17, аэратора 20 и мешалки 21 в камере А. Для этого из резервуара 24 под давлением подается промывочная вода в течение заданного промежутка времени, контролируемого блоком 6.

Далее цикл действия автоматического устройства повторяется аналогично описанному выше.

Таким образом, прибором 12 визуально и блоком 14 на бумажной ленте фиксируются величины биохимической потребности в кислороде анализируемой сточной или природной воды данного вида, находящейся в каждом реакционном сосуде 2, за определенный промежуток времени. Прибор 15 непрерывно фиксирует динамику величин биохимической потребности в кислороде во времени для каждой анализируемой пробы сточной или природной воды.

Предмет изобретения

1. Автоматическое устройство для определения биохимической потребности в кислороде сточных и природных вод, содержащее взаимосвязанные поворотную круговую кассету с реакционными сосудами, блок управления, узел фиксации и узел контроля с аэратором и датчиком кислорода, усилитель, регистрирующий прибор и исполнительный механизм, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности в работе устройства, оно дополнительно содержит по494352

С о став и тел ь А. Кузык и н

Техред А. Камышникова

Корректор А. Йзесова

Редактор 3. Горбунова

Заказ 428, 8 Изд. ¹ 172 Тираж 980 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, гК-35, Раушскав иаб., д. 4/5

Типографии, ир. Сапунова, 2 следовательно соединенные блок измерения и преобразования разности значений концентрации кислорода, цифровой показывающий прибор, транскриптор и печатающий блок, а также регулятор количества подаваемого воздуха, связанный с аэратором через исполнительный механизм.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что блок измерения и преобразования разности значений концентрации кислорода связан с регистрирующим прибором непосредственно, а через усилитель — с датчиком кислорода и регулятором количества подаваемого

5 воздуха, через блок управления — с узлами фиксации и контроля.

3. Устройство по и. 2, отл ич а ю щееся тем, что узел фиксации снабжен электромагнитной муфтой грейферного типа.