Автоматичское устройство для контроля качественного состава жидких и газовых сред

Автоматичское устройство для контроля качественного состава жидких и газовых сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

О П И С А Н И Е <» в ваге

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено30 12 74 (21) 2088630/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.08.76.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 18.11.76 (51) М, Кл.

С 02 С 5/00

G 05 D 27/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.О12. 1 (088.8 ) B. А. Долидзе, Р. И. Колелишвили, Т. А. Кузьмина, Э. П. Саруханова и E. В. Чумбуридзе (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ЖИДКИХ И ГАЗОВЫХ СРЕД

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к устройствам для автоматического контроля качественного состава жидких и газовых сред.

Известно автоматическое устройство для контроля качественного состава жидких и разовых сред, содержащее взаимосвязанные измерительный блок с датчиками рН, двуокиси углерода и кислорода, измерительный преобразователь и вторичный регистрирую- 10 ший прибор- Однако в измерительном блоке известного автоматического устройства отсутствует блох измерительных ячеек, служащий для связи измерительного блока с измерительным преобразователем, кроме то- 15 го, конструкции датчиков двуокиси углерода и кислорода сложны и недостаточно надежны.

Цель изобретения — повышение точности измерения и надежности работы устройства.

Qns этого измерительный блок снабжен 20 блоком измерительных ячеек и связан через

Последний с измерительным преобразователем, причем блок измерительных ячеек выполнен в виде последовательно связанных камер с тангенпиальными вводами и коакси 25 ально расположенными индикаторным стеклянным электродом датчика рН и электролитическим ключом, датчиками двуокиси углерода и кислорода, а датчик двуокиси углерода выполнен в виде полого пилиндра переменного сечения с отверстием на его боковой поверхности и размещенным в нем регулируемым индикаторным стеклянным электродом, фиксируемым накидной регулируюшей гайкой, с проволочным эллипсовидным хлорсеребряным электродом сравнения, вмонтированным жестко в электролитную камеру.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого автоматического устройства; на фиг. 2 — конструкпия датчика двуокиси углерода.

Автоматическое устройство состоит из взаимосвязанных измерительного блока 1, измерительного преобразователя 2 и вторичного регистрируюшего прибора 3 (см. фиг. 1). Измерительный бчок 1 включает в себя термостат 4 с блоками управления5, нагрева и перемещения 6, увлажнители 7, блок баллонов 8, блок измерительных ячеек 9, выполненный в виде последовательно

525626 связанных камер 10 с тангенциальными вводами и коаксиально расположенными индикаторным стеклянным электродом 11 датчика рН и электролитическим ключом 12, датчиками двуокиси углерода 13 и кислоро- б да 14. Камеры 10 соединены с перисталь тическим насосом 15, а электролитический ключ 12 — с бачком 16, заполненным насыщенным раствором КС (, в который погружен выносной хлорсеребряный электрод сравнения 17 датчика нР.

Усилитель постоянного тока 18 с высокоомным входом в измерительном преобразователе 2 представляет собой последовательно соединенные вибропреобразователь 19, 1> усилитель переменного напряжения 2О и фазовый детектор 2 1, охваченные отрицательной обратной связью. Усилитель 18 связан с показывающим микроамперметром 22,органами управления 23 и блоком питания 24„

Датчики двуокиси углерода 13 и кислорода 14 выполнены на основе единой унифицированной конструкции с полной взаимозаменяемсстью индикаторных электродов, Так

) например, датчик двуокиси углерода «3 вы- 25 полнен и виде полого цилиндра 25 переменного сечения с отверстием 26 íà его боковой поверхности и размещенным в нем регулиремым индикаторным стеклянным электродом 27, а также с проволочным эллипсс- 30 видным хлорсеребряным электродом сравнения 28, вмонтированным жестко в злектрслитную камеру 29 (cM. фиг. 2). Элекг=. род 27 фиксируется накидной регулирующей гайкой 30 через шайбу 31 и резиновую про- 3» кладку 32.

Отверстие 26 служит для отвода воздуха и избытка межэлектродного электролита, представленного (0,005+ 0,001) м раствором NaHCO> и (0,1 + 0,02) м раство- 4О ром йсС f, из камеры 29 при заправке последней и закрывается резиновым кольцом ЗЗ. Б качестве внутриэлектродного электролита индикаторного стеклянного электрода 27 служат (0,008 + 0,001) м <5 ?????????????? ???? ????>, (0,03 + 0,005) м раствор gaia НРО, и (0,001 + 0,0002) м раствор Na ((Стеклянная мембрана 34 электрода 27 плотно прилегает к полимерной мембране 35, закрепленной в колпачке 36. Электроды 27 и 28 снабжены токоотводами 37.

Датчик 14 кислорода отличается от датчика 13 двуокиси углерода тем, что инди- у каторый стеклянный электрод 27 заменен на индикаторный платиновый электрод аналогичной конструкция, межэлектродный электролит — на 0,7 м раствор КС(, а также отсутствием внутриэлектр одного 6О электролитаиндикаторнсго платинового электрода.

Автоматическое устройство работает следующим образом.

После включения термостата 4 и установления постоянной температуры в блоке измерительных ячеек 9 перистальтическим насосом 15 для калибровки датчика рН подаются буферные растворы. Затем насос 15 отключается, и из блока баллонов 8 через увлажнители 7 в блок измерительных ячеек 9 подаются калибровочные газовые смеси, например N < -СО и -О> для калибровки датчиков двуокиси углерода и кислорода.

После завершения процесса калибровки вновь включается насос 15 и в блок измерительных ячеек 9 подается анализируемая проба„ которая последовательно проходит камеры lCI, насос 15 и сбрасывается в отводную линию.

Электроды 11,17, образуя вместе с злектролитическим ключом 12 датчик рН, генерируют злектрсдвижутцую силу (выходной сигнал), пропорциональную активности водо— родных ионов в анализируемой жидкой пробе.

При контактирсвании датчика двуокиси углсрода 13 с анализируемой жидкой или газовой пробой молекулы двуокиси углерода диффундируют через полимерную мембрану 35 и, растворяясь в межзлектродном электролите, образуют угольную кислоту, которая дисссциирует с образованием водородных ионов. Это ведет к изменению величины рН межзлектродного электролита и потенциала индикаторного стеклянного электрода 27, т.е. к изменению величины электродвижущей силы (выходного сигнала} датчика 13 пропорционально концентрации двуокиси углерода.

Концентрация кислорода определяется в результате его злектровосстановления на индикаторном платиновом электроде и измерении предельного диффузионного тока (выходного сигнала) датчика 14, пропорционального концентрации этого газа в анализируемой жидкой или газовой пробе.

Выходные сигналы участка рН, датчиков двуокиси углерода 1 3 и кислорода 14 через органы управления 23 поступаютна вход усили теля постоянного тока 18, преобразуются, усиливаются, а затем фиксируются по шкале показывающего микроамперметра 22 и на ленте вторичного регистрирующего прибора 3,, В результате определяются рН, концен-. тра оп двуокиси углерода и кислорода, стражаюпп е качественный состав анализируемой жидкой или газовой среды

525626

Формула изобре тения

1. Автоматическое устройство для контроля качественного состава жидких и газовых сред, содержащее взаимосвязанные измерительный блок с датчиками рН, двуокиси углерода и кислорода, измерительный преобразователь и вторичный регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы устройства, измерительный блок снабжен блоком измерительных ячеек и связан через последний с измерительным преобразователем.

2. Устрочство по и. 1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что блок измерительных ячеек выполнен в виде последовательно связанных камер с тангенциальными вводами и коаксиально расположенными индикаторным стеклянным электродом датчикарН и электролитическим ключом, датчиками двуокиси углерода и кислорода.

3. Устройство пс и. 2, отличающ е е с я тем, что датчик двуокиси углерода выполнен в виде полого цилиндра neip ременного сечения с отверстием на его боковой поверхности и размещенным в нем регулируемым индикаторным стеклянным электродом, фиксируемым накидной регулирующей гайкой, с проволочным эллипсовид-) д ным хлорсеребряным электродом сравнения, вмонтированным жестко в электролитную камеру.

525626

Составитель Т. Кузьмина

РедактоР Н. Козлова ТехРед Г. Родак КоРРектоР С. Шекмар

Заказ 5183/470 Тираж 1068 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4