Устройство для определения концентрации волокна в оборотных и сточных водах

Устройство для определения концентрации волокна в оборотных и сточных водах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам оптического контроля волокнистых суспензий, и может быть использовано для технологического контроля целлюлозного волокна в оборотных и сточных водах при производстве целлюлозно-бумажной и картонной продукции. Целью изобретения является повышение точности измерений. Исследуемую суспензию просвечивают пучком поляризованного света, определяют деполяризацию прошедшего пучка и находят затем концентрацию волокна, которая влияет на степень деполяризации света. За счет использования только одного канала измерения с вращающимся поляризатором и устранения тем самым погрешности, связанной с неидентичностью двух оптических кана-, лов, достигается повышение точности измерений. 1 з.п. -лы, 1 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 0 N 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i3,Ц!

> ньяя:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4150679/31-25 (22) 24.11.86 (46) 30.04.88.Ьюл. Р 16 (71) Центральное конструкторскотехнологическое бюро приборостроения с опытным производствам (72) В.А.Чуперов, А.Е.Иарьянчик и П.С.Брук (53) 66.063.62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 402786, кл. С 01 N 21/22,,1962.

Авторское свидетельство СССР

В 972335, кл. G О! N 15/04, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОЛОКНА В ОБОРОТНЫХ И

СТОЧНЫХ ВОДАХ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам оптического

„„SU„„1392455 А 1 контроля волокнистых суспензий, может быть использовано для технологического контроля целлюлозного волокна в оборотных и сточных водах при производстве целлюлозно-бумажной и картонной продукции. Целью изобретения является повышение точности измерений. Исследуемую суспензию просвечивают пучком линейно поляризованного света, определяют деполяризацию прошедшего пучка и находят затем концентрацию волокна, которая влияет на степень деполяризации света. За счет использования только одного канала измерения с вращающимся поляризатором и устранения тем самым погрешности, связанной с неидентичностью двух оптических кана-, лов, достигается повышение точности измерений. 1 з.п. -лы, 1 ил.

1 192455

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройс.твам оптического контроля волокнистых суспензий, и может быть использовано для технологического контроля целлюлозного волокна в оборотных .и сточных водах при производстве целлюлозно-бумажной и картонной промышленности. 1О

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет исключения погрешности, обусловленной веидентичностью измерительных каналов.

На фиг.1 изображена блок †схе устройства для определения концентрац(пг волокна в оборотных и сточнь(х водах; на фиг.2; блок-схема rtost>lp«зяционного фотоэпектрического преобразователя; it;1 Фиг. 3 — эпюра и(п енсивности свеToliol потока ф на выходе анализат<»ра и э нюры напряжений.

Устройство содержит поляризационный Фотоэлектрический преобразова- 25 тель 1, первый 2 и второй 3 уси

parop Я, трг(ггер 9, блок 10 регистрации и блок 11 управления.

Полярпзационный фотоэлектрический преобраэовател(. содержит излуч;»тельный узел 12, приемный узел 13, осветитель 14, Фокусиру(ощий э.»(емент 15, rrosrsrplr aTop 1б, первое 17 и - втopo<- I H защитные окна, светодиод 19, анализатор 20, фотопрнемник 21, первое

35 зубчатое коле< о 22 с чет((рьм»» о (ьч в<в тиями 23 на егo ободe r»Tîpoå зуб(п-тое колесо 2- <, элсктролвигат<ль . 5 фотодиод 2б.

УстрОйство работае (csleÄs I<»1((((1 < <<— разом.

На выходе излучательпого уз.ra 1 формируется пучок линецнопо»(лрпз< и;»нного света, к< тор(й, пройдя чере:» и<— следуемую суспензию, попа taeт на вращающийся анализатор 20. При вращении анализатора 20 периодически образуется скрещенная или параллепьная система поляризатор-анализатор, нри этом на выходе анализатора 20 форми50 руется пучок света, интенсивв»сть I;оторого Ф (фиг.3) изменятеся по синусоидальному закону ° 1!аксим;»л(,1»<»я и минимальная интенсивности определяются степенью деполяризацпы линеlllio поляризованного света, проходящего герез исследуемую суспензию, а степень деполяризации определяется ко((ц< и l р;— цней целлюлозного волокна. Этот пучок света попадает на фотоприемник 21, который формирует электрический сигнал U) (фиг.3) . После его усиления первым усилителем 2 напряжение U„(фиг.3) поступает на входы первого 4 и второго 5 блоков выборки и хранения °

При вращении анализатора 20 на фотодиоде 2б формируются импульсы напряжения V3 (фиг.3) практически прямоугольной формь(различной длительности, при этом в момент образования скрещенной системы поляризатор-анализатор появляются импульсы, например, большей длительности, а в моменты образования параллельной системы поляризатор-анализатор — импульсы напряжения меньшей длительности. Импульсы напряжения U> поступают на блок 11 управления, который формирует на первом вь(ходе последовательность и((пульсов напряжения Б4 (фиг.3), моменты появления которых соответствуют моментам образования параллельной системы поляризатор — анализатор, на втором выходе последовательность импульсов напряжения (Фиг.З), моменты появления которых соответствуют моментам образования скр< ще((ной системы поляризатор-ана, 1 (Э <1 Т О Р;

»а третьем вь(ходе последовательность импульсов напряжения Ц< (Фнг.З), сдвинутых относительно импу(! r сов rrartpsrwe I(I(sr U 4 и U< на вре мя <., большее времени выборки блоков и 5 выборки и хранения.

Прп поступлеп»в(на второй вход

IiepI»oi o блока 4 выборки и хранения

11 Illy:1ьс 01» rra (rpsriKE Irrtsr U 4 oil прОизВО ,(ит выборку и запоминание величины вся(ряжения Б1 в моменты образования пар;(ллельной си<.темы поляризатор-анализатор, и rr;1 его выходе формирует<..я напряжение Б „(фиг. 3) .

При поступлении на второй вход второго блока 5 выборки и хранения импульсов напряжения U он производит выборку и запоминание величины напряжения Б(н моменты образования скрещенной свете..(ы поляризатор — анализатор., и на его в((ходе формируется на 1(„(<1»иг. 3) . Напряжения

U „и U „поступают на входы сумrI;1Topa G, rra1rpsr»r

1»» вход б loKa < HIITei prrpor»airs»sr, на второй I»,<îä которого поступает по1392455 следовательность импульсов напряжения U< с третьего выхода блока 11 управления, управляющая блоком 7 интегрирования. В момент времени иа интегрирующее устройство 7 поступает с третьего выхода блока 11 управления импульс напряжения 11, одновременно триггер 9 передним фронтом этого импульса переводится в сос-10 тояние "1" и напряжение U (фиг.3) на выходе блока 7 интегрирования начинает изменяться по экспоненциальному закону, описываемому выражением /рс с)ас

U,= U,(1-е )=(U„+Uy) (1-e ), ht = t< — t„= RC 1n

Uv

UH он + Uy

= RC 1п — — — ——

UH Пч

45 где 4t — интервал времени.

При RC = — — —, где D — коэф2D1 фициент деполяризации среды, 1 — толщина слоя суспензии, время йс. прямо

50 пропорционально величине определяемой концентрации целлюлозного волокна.

Формула и з обретения

1. Устройство для определения концентрации волокна в оборотных и сточгде RC — постоянная времени блока 7 интегрирования.

Это напряжение поступает на первый вход компаратора 7, на второй вход которого подается напряжение

2U„, снимаемое с выхода второго усилителя 3. В момент равенства напряжений U и 2U„, поступающих на входы компаратора, на его выходе по25 является перепад напряжения, возвращающий триггер 9 в состояние "0" (U, на фиг.3).

Таким образом, отрезок времени в течение которого триггер 9 30 находится в состоянии "1", связан с напряжениями, поступающими на входы компаратора 8, зависимостью -с, ас

35 (Uä+ Uv)(1-е ) = 2 U ных водах, содержащее поляриэационный фотоэлектрический преобразователь, первый выход которого соединен с входом первого усилителя, сумматор, первый вход которого соединен с входом второго усилителя, а выход— с первым входом блока интегрирования, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя, а выход — с первым входом триггера, выход которого соединен с входом блока регистрации, а второй вход— с вторым входом блока интегрирования и первым выходом блока управления, отличающееся тем, что, с. целью повьапения точности измерений за счет исключения погрешности, обусловленной неидентичностью измерительных каналов, в него введены первый и второй блоки выборки и хранения, при этом второй выход поляриэационного фотоэлектрического преобразователя соединен с входом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом первого блока выборки и хранения, выход которого соединен с входом второго усилителя, а второй вход — с выходом первого усилителя и первым входом второго блока выборки и хранения, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а выход — с вторьж входом сумматора.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поляризационный фотоэлектрический преобразователь содержит осветитель, фокусирующий элемент, поляризатор, первое и второе защитные окна, анализатор, фотоприемник, светодиод, фотодиод, первое зубчатое колесо с четырьмя отверстиями на его ободе, второе зубчатое колесо и электродвигатель, при этом на оптической оси осветителя размещены фокусирующий элемент, поляризатор и первое и второе защитные окна, анализатор и фотоприемник, анализатор установлен в первом зубчатом колесе, установленным на оси электродвигателя, фотодиод установлен вблизи обода первого зубчатого колеса на оптической оси светодиода, размещенного по другую сторону обода первого зубчатого колеса, причем осветитель, фокуснрующий элемент, поляризатор и первое защитное окно объединены в единый излучательный

1392455 фФ3 !

2б

Я5

Риг 2 узел, а анализатор, фотоприемник, светодиод, фотодиод, первое и второе зубчатые колеса, злектродвигатель

16 15 объединены в приемный узел, который соединен механически с излучательным узлом.

1392455 и1

Фиг.

Составитель P.Èâàíîâ

Техред М.Дидык Корректор С.Черни

Редактор A.Ëåæíèíà

Заказ 1886/48

Тираж 847 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. у .город, ул. Проектная, 4