Устройство для измерения электрофоретической подвижности частиц взвеси в воде

Устройство для измерения электрофоретической подвижности частиц взвеси в воде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для измерения электрофоретической подвижности частиц взвеси в воде и может использоваться в системах очистки природных и сточных вод. Целью изобретения является повышение точности и экспрессности измерений. Исследуемая вода поступает в электрофоретическую ячейку 3 с электродами

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l> 4 6 01 Н 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4021654/31-25 (22) 12.02.86 (46) 29,02,88, Бюл. У 8 (71 ) Вологодский политехнический институт. (72) Б.М.Коков, С,M.×óäþâñêHé и Ю. В.Львов (53) 543.257(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 708212 кл. G Ol Б 27/26, 1975.

Авторское свидетельство СССР

1l 728065 кл, G 01 N 27/26, 1977.

„.Я0„„1377705 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕ СКОЙ ПОДВИЖНОСТИ ЧАСТИЦ

ВЗВЕСИ В ВОДЕ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения электрофоретической подвижности частиц взвеси в воде и может использоваться в системах очистки природных и сточных вод.

Целью изобретения является повьппение точности и экспрессности измерений.

Исследуемая вода поступает в электрофоретическую ячейку 3 с электродами

1377705

5, Ь и одинаковый с ней по форме и размерами цилиндр 4, соединенный с ячейкой в виде сообщающихся сосудов.

По отклонениям стрелки 19 коромысловых весов фиксируется с помощью блока 1 разница масс частиц, осевших на чашечки 23, и на основании этого на устройстве регистрации и индикации

Изобретение относится к устройствам для измерения электрофоретической подвижности дисперсных частиц суспензии и может быть использовано в системах очистки природных и сточных вод, в коллоидной химии, медицине, биологии для изучения и использования электрокинетических явлений.

Цель изобретения — повышение точности и экспрессности измерений °

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для измерения электрофоретической подвижности частиц взвеси в воде состоит из блока 1 управления, электромагнитного клапана..2 для перекрытия подачи исходной воды, электрофоретической вертикальной . ячейки 3 и одинакового с ней по фор" ме, размерам и расположению цилиндра

4, электродом 5 и 6 с выключателем

7 и источником 8 постоянного тока, соединительного трубопровода 9 с электромагнитным клапаном 10, сливного трубопровода 11 с датчиком 12 заполнения водой, эксцентрика 13 с механизмом поворота 14, штанги 15 весов коромысла 16 весов, уравновешивающего механизма 17 с подвижным кольцом 18, стрелки 19, реле 20 регистрации трех положений стрелки (левого, центрального и правого), закрывающих дисков

21 с механизмами выдвижения дисков

22, чашечек весов 23, зацепов 24, устройства 25 индикации и регистрации, Электрофоретическая ячейка ицилиндр имеют двойные стенки 26 и 27 для .предотвращения конвекционных токов во время измерения и двойные переливные кромки 28 и 29.

Устройство работает следующим образом. фиксируется величина и знак электрофоретической подвижности ° Изобретение позволяет повысить точность измерения, сократить затраты времени и упростить процесс измерения, создает возможность осуществлять измерения в автоматическом режиме. 1 ил.

В нерабочем положении, когда измерения не проводятся, чашечки 23 находятся в наклонном положении, с одной стороны упираясь на зацепы| 24

5 а с другой — на основание подвесок весов. Вода проходя клапан 2, поступает в цилиндры 3 и 4 сверху и выходит по соединительному трубопроводу

9 через клапан 10. Таким образом, 10 в нерабочем положении устройство явля ет ся про т очным.

Измерение электрофоретической подвижности осуществляется по команде блока 1 управления. При этом сначала

15 закрывается электромагнитный Аан

l0 перекрывая выход воды иэ устройства, а затем, когда цилиндры заполняются, по сигналу датчика 12 заполнения водой, блок 1 управления дает

20 команду на закрытие электромагнитного клапана 2. Таким образом в цилиндрах 3 и 4 устанавливаются одинаковые стационарные объемы исследуемой воды. В тот же момент (когда в блок 1 управления поступает сигнал от датчика 12 о заполнении цилиндра в водой) по команде блока 1 .включается механизм 14 поворота эксцентрика 13, в результате чего поднимается штанга

15 и устройство переходит в режим измерения, т.е. чашечка 23 устанавливается в горизонтальное положение.

В этот же момент (когда в блок управления поступает сигнал от датчика

35 12 о заполнении цилиндров водой.) с помощью выключателя 7 и источника постоянного тока 8 создается разность потенциалов между электродами 5 и 6 и одновременно включается уравно40 вешивающий механизм 17, который дви" гает подвижное кольцо 18 по коромыс° лу 16 от крайнего левого положения

1377705 до тех пор, пока стрелка 19 не уста- . новится в центральном положении. В этот момент по сигналу реле положеHHR стрелки Центр поступающему B блок 1, включается в таймер и начинается отсчет времени измерения. В

l этот же момент (при центральном положении стрелки 19 ) отключается уравновешивающий механизм 17, 10

На чашечки 23 оседает взвесь, содержащаяся в воде. Однако, учитывая, что на скорость осаждения взвеси в цилиндре 3 влияет разность потенциалов между электродами 5 и 6 (т,е. 15 электрофоретическая скорость движения частиц), а в цилиндре 4 на ско- . рость осаждения взвеси электрофоретическая подвижность не влияет, на чашечки взвеси в цилиндрах 3 и 4 20 оседает различное количество взвеси.

Поэтому стрелка 19 отклоняется. Если стрелка 19 отклонится влево, то она замкнет контакт реле регистрации левого положения стрелки и по команде блока 1 управления в этот момент фиксируется время t включается механизм 22 закрывающего диска 21, и закрывающий диск 21 устанавливается над чашечкой 23 в цилиндре 3, предот- 30 вращая дальнейшее попадание на эту чашечку частиц взвеси, В то же время осаждение взвеси на чашечку 23 в цилиндре 4 продолжается до тех пор, пока стрелка 19 не вернется в центральное положение. В этот момент по сигналу реле регистрации центрального положения стрелки фиксируется вре-. мя t и выключается таймер. Кроме того, выключается выключатель 7, по- 40 дается сигнал на уравновешивающий механизм 17, в результате чего кольцо 18 передвигается в крайнее левое .положение, подается сигнал на механизм 14, который поворачивает экс- 45 центрик 13,. опуская штангу 15 весов и подается сигнал на механизм 22, в результате чего убирается диск 21, Одновременно открываются клаланы 2 и

l0 и начинается движение воды через 50 цилиндры 3 и 4. На приборе индикации и регистрации 25 показывается знак и величина электрофоретической подвижности частиц взвеси в исследованной пробе воды. 55

Аналогично, если стрелка 18 отклонится вправо, то она замкнет реле регистрации правого положения стрелки.

В этот момент по команде блока 1 управления включится в механизм 22 и закрывающий диск установится над чашечкой. 13 в цилиндре 4. В то же время осаждение на чашечку 23 в цилиндре 3 продолжается до тех пор, пока стрелка 19 не вернется в центральное положение и дальше повторяются те же операции, которые были описаны вьппе (при отклонении стрелки

19 в левое положение). По сравнению с прототипом предлагаемое устройство проще в эксплуатации, значительно де" шевле из-за отсутствия микроскопа с большой разрешающей способностью),обладает повышенной точностью измерения и требует малых затрат времени на процесс измерения.

Экономический эффект при использовании предлагаемого устройства может быть получен за счет снижения стоимости аппаратуры и экономии рабочего времени.

Предлагаемое устройство можно испольэовать на всех сооружениях водоочистки для контроля за процессами осветления воды, а также для анализа других суспензий в пищевой, химической, фармацевтической промьпппенности, медицине и других отраслях.

Формула из обр етения

Устройство для измерения электрофоретической -подвижности частиц взвеси в воде, содержащее электрофоретическую ячейку, источник постоянного тока, соединенный с электродами, электромагнитные клапаны, устройство регистрации и индикации, соединенное с блоком управления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппе- . ния точности и экспрессности измерений, оно дополнительно снабжено коромысловыми весами, чашечки которых выполнены из электропроводного водонепроницаемого материала, причем одна иэ чашечек весов расположена в вертикальной электрофоретической ячейке, а вторая - в цилиндре, идентичном по форме и размерам электрофоретической ячейка и соединенном с ней трубопроводом, причем электрофоретическая ячейки и цилиндр снабжены дисками, установленными над чашечками весов с возможностью перeMemeния в горизонтальной плоскости. !