Патент ссср 168039

Патент ссср 168039

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15 ))1.)962 (№ 769108/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл, 42/, 3 1

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

МПК 6 01п

Опубликовано 05.! 1965, Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 9.IV.)965

УДК

СПОСОБ АНАЛИЗА ТРЕХКОМПОНЕНТНЬ!Х ЖИДКОСТЕЙ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

АС =Х -+РХ вЂ” И, Подписная группа № 178

Известен способ анализа многокомпонентных жидкостей путем одновременного измерения р-излучения, прошедшего через анализируемую жидкость и отраженного от нее.

Устройства, осуществляющие анализ жидкостей по данному способу, имеют в составе измерительной схемы специальный счетнорешающий блок, выполняющий функции суммирования по определенному закону сигналов

m прошедшего через жидкость излучения и отраженного от нее. Это усложняет измерительную схему прибора и затрудняет его настройку.

В предл агаемом слособе, с,целью упрощения операции суммирования сигналов, интенсивность излучения регулируют, например, с помощью подвижной заслонки или путем изменения параметров ионизационпой камеры так, что снимаемый с нее сигнал автоматически оказывается увеличенным относительно второго рабочего сигнала в нужное число раз.

Соответственно устройство для осуществления этого способа отличается от известных радиоизотопных анализаторов наличием подвижной заслонки, располагаемой между измерительной кюветой и приемником излучения. Кроме того, оно имеет компенсационный канал, включающий в себя источник излучения, компенсационную заслонку и ионизационную камеру, выход которой подключен к входу усилителя.

Принципиальная схема устройства для осуществления описываемого способа показана на чертеже.

Устройство состоит из трех каналов, каждый со своими р-излучателем 1 и ионизационной камерой 2, регистрирующей излучение.

В качестве р-излучателей используются радиоактивные изотопы. Два канала выполняют непосредственно измерительные функции.

В них расположены проточные кюветы 8 с анализируемой жидкостью. В одном из них непрерывно измеряется сигнал Х1, пропорциональный интенсивности излучения, прошедшего через контролируемую жидкость, а в дру15 гом — сигнал Х2, пропорциональныи интенсивности излучения, отраженного той же жидкостью. Третий канал — компенсационный. Компенсация осуществляется автоматически, путем непрерывной регулировки интенсивности р-излучения этого канала заслонкой 4, управляемой реверсивным двигателем 5.

Операция суммирования сигналов Х1 и Х. выражается формулой

Зо где А, Р, М вЂ” постоянные величины;

C> — концентрация среды.

168039

Предполагается, что эти сигналы суммируются (с учетом знака) после умножения одного из них на постоянный коэффициент.

Такое умножение может быть BbIIloJIHpно за счет того, что один из сигналов поступает после ионизационной камеры на делитель, с которого снимается лишь необходимая часть этого сигнала. Однако измерение ионизационного тока камер требует очень высокого входного сопротивления (10« — 10» ои) измерительной цепи. Следовательно, и делитель должен быть выполнен на таких же высокоомных сопротивлениях, что представляет собой черезвычайно сложную техническую задачу.

Эта проблема решается таким образом. Путем соответствующей регулировки интенсивности излучения, поступающего в одну из ионизационных камер, или,путем изменения параметров самой ионизационной камеры снимаемый с нее сигнал автоматически оказывается увеличенным в нужное число раз относительно второго рабочего сигнала.

Регулируется интенсивность излучения, поступающего в ионизационную камеру, подвижной заслонкой б,,помещенной на .пути излучения, или путем изменения расстояния между источником и камерой (перемещением источника), а также изменением параметров камеры, т. е. изменением ее объема, перемещением одной из стенок камеры. По выполнении одной из этих регулировок суммарный ток ионизационных камер рабочих каналов оказывается равным сумме Х,+РХ, входящей в формулу. При суммировании учитывают знак подачей на обкладки камер напряжений соответствующих полярностей. Наличие сигнала, равного Х +РХ„до усилителя легко реализует автокомпенсационный метод измерения. Для этого вычитается ионизационный ток компенсационного .канала из суммарного ионизационного тока рабочих каналовв.

Исходная интенсивность р-излучения в компенсационном канале регулируется одновременно с калибровкой устройства на конкретной анализируемой среде, и в автокомпенсационной системе автоматически учитывается необходимость суммирования с ионизационным током камер величины М. Коэффициент

А, стоящий в формуле слева и играющий раль масштабного коэффициента, также автоматически учитывается при калибровке устройства. Следовательно, положение компенсационной заслонки в каждый момент времени непосредственно является мерой контролируемой концентрации.

Выполнение операций, предусмотренных формулой, непосредственно на ионизационных токах камер до их усиления позволяет избежать параллельного усиления сигналов каждого канала устройства и ограничиться одной усилительной системой. Это значительно упрощает конструкцию устройства и снижает его погрешность.

Усиление суммарного ионизационного тока

60 б5 камер до уровня сигнала, способного вращать реверсивный двигатель компенсационной заслонки, осуществляется усилителем 7. Для предварительного усиления используется электрометрический усилитель постоянного тока или усилитель переменного тока с входным преобразователем постоянпога тока в переменный (динамический конденсатор, параметрическая ламповая схема и т. д.). С реверсивным двигателем кинематически связан датчик 8, например потенциометрически, сигнал которого передается на регистрирующий вторичный прибор 9 или регулятор. В качестве вторичного прибора используется электронный потенциометр.

Пример. Берется среда, содержащая

NaOH в количестве 100 — 140 г/,z, NaC1 в количестве 160 — 240 г/л и воду, где определяемым компонентом является NaOH. Изменения всех трех компонентов среды независимы друг от друга. После настройки прибора на избирательное определение NaOH в результирующем сигнале вклад канала отражения превышает вклад.канала поглощения в 5 раз.

При постоянном количестве NaOH и при изменении NaC1 в диапазоне 160 — 220 г/л сигнал в каждом измерительном канале изменяется почти на 150О/О по сравнению с результирующим сигналом, приходящимся на шкалу настроенного прибора. Но показания прибора изменяются при этом не более чем на 1,8О/О от диапазона шкалы. Таку ю нечувствительность прибора ас изменениям концентраций

NaC1 и Н О можно считать удовлетворительной.

В связи с тем, что большинство жидкостей имеет значительные температурные коэффициенты плотности, анализируемая жидкость, поступающая в кювету канала поглощения

Р-частиц, должна иметь определенную постоянную температуру. Для этого в устройстве предусмотрено термостатирование жидкости.

При выключении одного из измерительных каналов устройство может быть использовано в качестве концентратомера бинарных жидкостей. Если жидкости имеют сильно отличающиеся плотности, то используется канал поглощения, если сильно отличаются их порядковые номера, то,применяется канал отражения. Для выключения канала вынимается соответствующий радиоактивный источник.

Предмет изобретения

1. Способ анализа трехкомпонентных жидкостей путем одновременного измерения в помощью ионизационных камер р-излучения, прошедшего через анализируемую жидкость и отраженного от нее, отличающийся тем, что, с целью упрощения операции суммирования сигналов, интенсивность излучения, поступающего в одну из ионизационных камер, регулируют, например, с помощью заслонки или путем изменения параметров камеры.

168039

Составитель Э. П. Скорняков

Редактор Л. М. Жаворонкова Техред T. П. Курилко Корректор А. А. Березуева

Заказ 593/3 Тираж 700 Формат бум. 60+90 /з Объем 0,16 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, состоящее из двух источников Р-излучения, двух измерительных кювет с контролируемой жидкостью, двух приемников излучения и измерительной схемы, включающей в себя усилитель и вторичный, прибор, отличающееся тем, что, с целью упрощения измерительной схемы за счет упрощения операции суммирования сигналов, на пути проникающего излучения между измерительной кюветой и приемником помещена подвижная заслонкаа.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения, оно снабжено расположенными последовательно источником р-излучения, компенсационной заслонкой и ионизационной камерой, выход которой подключен к входу усилителя.