Способ определения концентрации водных растворов спирта и устройство для его осуществления

 

iij938154

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советсиик

Сециалистичесиин

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 11. 06. 80(21) 2939790/28-13

29 3982 3/28-1 3 с присоединением заявки № (5! )М. Кл.

6 О1 и 33/14

9вударстанай квматет

CCCP ае данаи нзевретеннй н втнрытнй (26) Приоритет

Олубликовано 23.06.82..Бюллетень № 23 (53) УДК 661.72 (088.8) Дата опубликования описания 25. 06. 82

В.ф. Благушин, П.А. Кривулин, В.Т. Иаликов, В.:В. Севастьянов

Ю.А. Скидан и И.Д. Йдин

У (Архангельский гидролизный завод и инницкий политехнический институт ,1

/ (72) Авторы изобретения (7I) Заявители (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДНЫХ

РАСТВОРОВ СПИРТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к пищевой промыаленности и может быть использовано при исследовании химико-физичес ких свойств веществ, преимущественно для автоматического контроля концент5 рации водных растворов спирта в процессе его производства, а также в составе автоматизированной системы управления процессами спиртовых производств. о

Известен способ определения концентрации водных растворов спирта, предусматривающий поочередное воздействие потоком электромагнитных колебаний на эталонный и контролируемый 1з растворы и измерение фазового сдвига между входным и выходным сигналами, а также устройство для определения концентрации водных растворов спирта, содержащее генератор; связанный через входные коммутирующие элементы с кюветами с контролируемым и эталонным растворами, и измеритель фазовых сдви гов (1) .

Однако, известные способ и устройство не позволяют с достаточной точностью измерить концентрацию водноспиртовых растворов.

Цель изобретения - повышение точности способа.

Указанная цель достигается тем, что при осуществлении способа, предусматривающего поочередное воздействие потоком электромагнитных колебаний на эталонный и контролируемый растворы и измерение фазового сдвига между входным и выходными сигналами в эталонном и контролируемом растворах поддерживают постоянным путем изменения значения частоты входного сигнала, а концентрацию водного раствора спирта устанавливают по значению измененной частоты входного сигнала.

В устройство, содержащее генератор, связанный через входные коммутирующие элементы с кюветами с контролируемым и эталонным растворами, и измеритель фазовых сдвигов, дополнительно введедится счет импульсов частоты f . 0ocле первого такта работы устройства в реверсивном счетчике 18 формируется число, равное И о+ i f<.

На втором также происходит включение коммутирующих элементов 5 и 9, сигнал с выхода генератора 1 проходит через кювету 7, заполненную эталонной жидкостью и поступает на вход измерителя 2 фазовых сдвигов. Аналогично первому такту, устанавливают частоту импульсы которой поступают теперь на вычитающий вход реверсивного счет3 93815 ны блоки управления и обработки измерительной информации и дополнительные коммутирующие элементы, при этом генератор связан с измерителем фазовых сдвигов, входными коммутирующими weментами и блоком обработки измерительной информации, причем выходные коммутирующие элементы подключены через измеритель фазовых сдвигов и усилитель к генератору, а блок .управле- 10 ния соединен с входным и выходными коммутирующими элементами.

Кроме того, блок обработки измерительной информации содержит узел искро защиты, управляющий элемент, коммута- 15 тор,. индикатор и реверсивный счетчик при этом узел искрозащиты через усилитель-формирователь связан с коммутатором и управляющим. элементом, подключенным к индикатору и реверсив- 20 ному счетчику, выходы последнего соединены с индикатором, а коммутатора — : с управляющим элементом и реверсивным счетчиком.

1 25.

На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего пред-, ложенный способ.

Устройство содержит. управляемый по частоте генератор 1 высокой час30 тоты, выход которого подключяч к Од ному из входов-измерителя 2 фазовых сдвигов, к линии 3 связи и через входные коммутирующие элементы 4 и 5

< кюветам 6 и 7, заполненным соот. ветственно контролируемой и эталон ой жидкостями, выходы которых под<лючены через выходные коммутирующие элементы 8 и 9 к второму входу измерителя 2 фазовых сдвигов. Выход последнего через усилитель 10 соединен

40 р управляющим входом управляемого по частоте генератора t высокой частоты. Выходы блока 11 управления коммутирующими элементами соединены с управляющими входами коммутирующих элементов 4, 5, 6 и 9. Выход линии связи 3 подключен к блоку 12 обработки измерительной информации, который содержит узел 13 искроэащиты, входом подключенный к линии связи 3, а выхо- 0 дом - к усилителю-формирователю 14, выход которого соединен с коммутатором 15 и с управляющим элементом 16, выходы которого подключены к коммутатору 15, к индикатору 17 и к реверсив-ы ному счетчику 18, счетные входы которого соединены с коммутатором 15, а выходы подключены к индикатору 17.

4 4

Устройство работает следующим.образом.

Блок 11 управления коммутирующими элементами .вырабатывает на своих вы" ходах противофаэные сигналы, обеспе 1 чивая одновременное включение комму-

Ф тирующих элементов 4 и 8, либо 5 и 9.

При этом сигнал с выхода генератора 1 проходит через контролируемую жидкость, заполняющую кювету 6, либо. через эталонную жидкость, заполняемую кювету 7.

Цикл работы устройства состоит иэ двух тактов. На первом такте по сйгналам из. блока 11 управления коммутирующими элементами замыкаются коммутирующие элементы 4 и 8 и сигнал с выхода генератора 1, пройдя через кювету 6, поступает на вход измерителя 2 фазовых сдвигов, на второй вход которого поступает опорный сигнал. Выходной сигнал измерителя 2 фазовых сдвигов усиливается усилителем 10 и, воэдействуя на управляющий вход генера-, тора 1, вызывает перестройку частоты генератора, причем процесс перестройки продолжается до установления на выходе измерителя 2 фазовых сдвигов нулевого уровня сигнала, Установившаяся при этом частота Хи несет . информацию о .свойствах контролируемой жидкости. Сигнал с этой частотой поступает по пинии 3 связи и блок обработки измерительной информации, где, пройдя узел 13 искрозащиты и усилитель-формирователь 14, поступает через коммутатор.15 на суммирующий вход ре" версивного счетчика 18. Управляющий элемент 16 обеспечивает .занесение в ререверсивный счетчик 18 начального чис.ла Hо и выработку временного интервала С, в течение которого проиввочика, По окончании второго такта в реверсивном счетчике формируется число

9301 или

Это число поступает в индикатор.17.

По окончании второго такта управляющий элемент:16 вырабатывает импульс, разрешающий индикацию числа 8, Далее цикл работы устройства повторяется, Таким образом, число N индицируемое индикатором 17, характеризует отличие свойств контролируемой жидкости от эталонной, т.е. разницу концентраций;(при .прочих равных условиях ).

Очевидно, что выбором соответствующих численных значений И .иГ можно до0 стичь индикации контролируемого параметра - концентрации непосредственно в общепринятой размерности, например 20 в объемных процентах.

Предлагаемое устройство обладает ..следующими преимуществами по сравнению с известными: расширен диапазон измеряемых концентраций, поскольку измеритель фазовых сдвигов работает в режиме индикации 90 Фазового сдвига, частоту генератора легко изменить в очень широком диапазоне; повышена точность измерения, так как точность ЗО измерителя фазовых сдвигов сущест° ванно выше при работе его в режиме индикации фазового сдвига, чем в режиме измерения; повышена дистанционность измерения, так как по линии зз связи- передается сигнал, информативным параметром которого является час. тота наиболее помехозащищенный параметр,электрического сигнала; процесс измерения полностью автоматизи- ео рован и измерительная информация представлена в виде, пропускающем авто матический ввод ее в АСУ технологическим процессом, возможность дистан.ционного измерения концентрации и введение узла искрозащиты позволяет ! вести контроль во взрывоопасыых поещениях, что расширяет область при менения предложенного устройства.

Формула изобретения

1. Способ определения концентрации водных растворов спирта, предусматг(6 ривающий поочередное воздействие потоком электромагнитных колебаний на эталонный и контропируемый растворы и измерение фазового сдвига между

5 входным и выходными сигналами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, фазовый сдвиг между входным и выходными сигналами в эталонном и контролируемом растворах поддврживают постоянным путем измейения значения частоты входного сигнала, а концентрацию водного раствора спирта устанавливают по значению измененной частоты входного сигнала, 2. Устройство для определения концентрациии водных растворов спирта, содержащее генератор, связанный червв выходные коммутирующие элементы с кюветами с контролируемым и эталонным растворами, и измеритель фазовых сдвигов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено блоками управления и обработки измерительной информации и до. полнительными коммутирующими элементами, при этом генератор связан с измерителем фазовых сдвигов, входными коммутирующими элементами и блоком . обработки измерительной информации, причем выходные коммутирующие элементы подключены через измеритель фазовых сдвигов и усилитель к генератору, а блок управления соединен с входным и выходными коммутирующими 1элвментами.

3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ-е е с я тем, что блок обработки измерительной информации содержит узел искрозащиты, управляющий элемент, коммутатор, индикатор и реверсивный счетчик, при этом узел искрозащиты через усилитель-формиро-. ватель связан с коммутатором и управляющим элементом, подключенным к. индикатору и реверсивному счетчику, выходы последнего соединены с индикатором, а коммутатора - с управляющим . элементом и реверсивным счетчиком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. И., Гос. изд-во физ.мат. литературы. 1963, с. 55.

938154

Составитель Н. Арцыбашева

Редактор A. Козориз Техред F- Харитончик Корректор l0. Иакаренко

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303 Москвад W-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,