Устройство для определения концентрации волокна в оборотных и сточных водах

Устройство для определения концентрации волокна в оборотных и сточных водах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (iii972335

Союз Советскик

Социапнстическик

Респубпии (6 I ) Дополнительное к а вт. с вид-ву (5! )М. Кл. (22) Заявлено 25.05.81 (2l ) 329 1779у18 25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень №41

Дата опубликования описания 07.11.82

Q 01 М 15/04

)еаударсткииый комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК585, .51(088.8) В. А. Чуперов, П. П. Бахарев и П. С. БруК.. (72) Авторы изобретения

Украинское научно-производственное объепинение - . целлюлозно-бумажной промышленности (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНПЕНТРАПИИ

ВОЛОКНА В ОБОРОТНЫХ И СТОЧНЫХ ВОДАХ

Изобретение относится к измерению неэлектрических величин, в частности технологического контроля концентрации волокна в оборотных и сточных водах при производстве целлюлозно-бумажной и картонной продукции.

Известны устройства, принцип действия которых основан на использовании различных поляриметрических способов, определяющих концентрацию по деполяризации линейно поляризованного света контролируемой суспензией Р 1 7 .

Различные суспенэии обладают в боль-15 шей или меньшей степени способностью деполяризации проходящего через них линейно поляризованного света. Линейно поляризованный, напрцмер в вертикальной плоскости свет (начальной интенсивности 2О

Чс ), проходя кювету с деполяризующей средой, преобразуется в частично линейно поляризованный свет и его интенсивность можно представить п виде двух составляюших: горизонтально поляризованной

Н Ч0, . < бек<< рэе ) и вертикально поляризованной, Ч = — 1 г о ч 2 где R — концентрация частиц в суспензии; — толщина просвечиваемого слоя суспензии; р — коэффициент деполяризации;

D — коэффициент деполяризации; (- коэффициент прозрачности поля1

PKSGTOPB

3. - коэффициент прозрачности анаг. лизатора.

Известно устройство для осуществления этого способа, содержащее источник света, расположенный в фокусе конденсатора, поляризатор, анализатор, фотоприемник и регистрирующий прибор $27 .

Недостатком известного устройства является то, что результат измерения

9723

-век

)-е

$+t -2Del<

3S откуда = эИи — "" .

1-У

3w(U)>

01- Оа.

50 зависит от изменения интенсивности источника света, причем функциональная зависимость имеет экстремальный характер, поэтому не может однозначно определять концентрацию частиц в суспензии. Следовательно, данной схеме присуща большая методическая погрешность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, реализующее способ контроля содержания волокна в обо- 1О ротных и сточных водах и содержащее фотоэлектрический преобразователь, включающий поляризатор и два анализатора, плоскость поляризации которых, соответственно, перпендикулярна и параллельна 15 плоскости поляризации поляризатора, первый и второй усилители, входы которых подключены к соответствующим выходам фотоэлектрического преобразователя, делительное устройство, линеаризатор и регистрирующее устройство.

В этом устройстве в качестве сигнала, характеризующего концентрацию частиц, используется отношение интенсивности света, прошедшего суспензию в скрещенной системе поляризатор-анализатор, к интенсивности света, прошедшего суспензию в параллельной системе поляризаторанализатор —,Оек -где

Цг.) :, г ч. г.)

О(г)Ч= 2г (о!2) Е - е !+Е ") Сигнал У снимается с выхода делительного устройства и представляет собой отношение напряжений, следовательно где (— сигнал с выхода анализатора

t пропорциональный интенсивности горизонтально поляризованной составляющей;

Ц вЂ” сигнал с выхода анализатора, пропорциональный интенсивности вертикально поляризованной составляющей (3 ) .

35 ф

* Недостатком известного устройства является значительная погрешность, обусловленная необходимостью делений аналоговых сигналов, отношение которых изменяется в значительных пределах, и линеаризации логарифмической функции, которая составляет не менее 10%.

Цель изобретения — повышение точности измерений устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее фотоэлектрический преобразователь, включающий поляризатор и два анализатора, плоскость поляризации которых соответственно перпендикулярна и параллельна плоскости поляризации поляризатора, первый и второй усилители, входы которых подключены к соответствующим выходам фотоэлектрического преобразователя, и регистрирующее устройство, введены сумматор, интегрирующее устройство, компаратор, триггер, третий усилитель и схема управления, причем выход первого усилителя соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом интегрирующего устройства, второй вход которого подключен к первому выходу схемы управления, второй выход которой соединен с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу компаратора, первый вход которого соединен с выходом интегрирующего устройства, а второй — с выходом треть его усилителя, вход которого соединен с выходом второго усилителя и вторым, входом сумматора, при этом выход триггера подключен к регистрирующему устройству.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства для случая постоянной концентрации.

Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь 1, первый и второй .усилители 2 и 3; сумматор 4, третий усилитель 5 с коэффициентом усиления

2", интегрирующее устройство 6, компаратор 7, схему 8 управления, триггер 9, регистрирующее устройство 10. Интегрирующее устройство 6 выполнено в виде интегрирующей ЯС-цепочки с подключенным параллельно конденсатору 1 1 электронным ключом 12.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение постоянного тока поступает с фотоэлектрического преобразователя 1 на первый и второй усилители 2

9723

u,=(UÄu,)(l-е "), Это напряжение поступает на первый вход компаратора 7, на второй вход которого подается напряжение, равное 2Ц снимаемое с выхода третьего усилителя 5.

В момент равенства напряжений Цс и

2Ц поступающих на входы компаратора, 1 на его выходе появляется перепад напряжения, возвращающий триггер 9 в состо35 яние "0".

Таким образом, отрезок времени 12в течение которого триггер 9 нахо1 дится в состоянии "1" связан с напряже>

40 ниями, поступающими на входы компаратора 7 следующей зависимостью

5 и 3, имеющие одинаковые коэффициенты усиления. Усиленные сигналы Ц„и 0 (фиг. 2а и б) с выходов усилителей 2 и 3 поступают на суммирующий усилитель 4. Напряжение с выхода сумматора

4 (фиг. 2в) поступает на вход интегрирующего устройства 6, на второй вход которого поступает последовательность импульсов напряжения (фиг. 2г) со схемы 8 управления, управляющая электрон- 16 ным ключом 12 интегрирую>цего устройства. В течение времени, когда электронный ключ 12 открыт, он закорачивает конденсатор 11, и триггер 9 находится в состоянии 0" (фиг. 2г). В момент 1З времени Ь на интегрирующее устройство

6 поступает со схемы управления импульс напряжения, закрывающий электронный ключ 12, одновременно триггер 9 передним фронтом этого импульса пере- 20 водится в состояние 1" (фиг. 2е). Конденсатор 11 начинает заряжаться (фиг. 2д), напряжение на нем изменяется по экспоненциальному закону, описываемому выражением 25

35 4 рений предлагаемого устройства не превышает 3%>, что по крайней мере в 2 раза меньше, чем погрешность известнот о устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения концентрации волокна в оборотных и сточных водах, содержащее фотоэлектрический преобразователь, включающий поляризатор и два анализатора, плоскость поляризации которых соответственно перпендикулярна и параллельна плоскости поляризации поляризатора, первый и второй усилители, входы которых подключены к соответствующим выходам фотоэлектрического преобразователя, и регистрирующее устройство, о т л и ч а .ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства в него введены сумматор, интегри> рующее устройство, компаратор, триггер, третий усилитель и схема управления, причем выход первого усилителя соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом интегрирующего устройства, второй вход которого подключен к первому выходу схемы управления, второй выход которой соединен с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу компаратора, первый вход которого соединен с выходом интегрирующего устройства, а второй - с выходом третьего усилителя, вход которого соединен с выходом второго усилителя и вторым входом сумматора, при этом выход триггера. подключен к регистрирующему устрОйству.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе (О„+О ) Ц-е ) =20

- - „ йс или

1+(.0а.1(),) Uqq+Ua. = 7=КС(и =1С(и >

<-(U, U„) u„„-и, т.е. время Т прямо пропорционально определяемой концентрации волокна К. Лабораторные испытания макетного образца показали, что погрешность изме1. Шпоть А. С., Куц В. И. Сравнительная оценка поляриметрических способов определения концентрации. - Приборы и системы управления, 1977, М 1, с. 28-.30.

2. Авторское свидетельство СССР

Ne 206460, кл. G01 > 1/03, 1966.

3. Авторское свидетельство СССГ гэ

No 402786, кл. G 01 М 21/22, 1970 (прототип) .

972335

Составитель B. Алексеев

Редактор Ю. Середа Техред Т. Маточка Корректор М. Демчик

Заказ 8505/32 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4