Устройство для измерения электрокинетического потенциала фильтрующих материалов

 

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для определения параметров фильтрующих материалов и может быть использовано в области охраны окружающей среды. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет учета дополнительных характеристик среды при адаптивной обработке информации в цифровом виде. Устройство для измерения электрокинетического потенциала фильтрующих материалов содержит емкость с раствором электролита, соединенную с измерительной ячейкой, в которой установлены диафрагма с фильтрующим материалом, датчик перепада давления на диафрагме, датчик потециала течения, датчик проводимости электролита, датчик проводимости фильтрующего материала, датчик проводимости фильтрата. Устройство снабжено коммутатором для последовательного подключения датчиков проводимости к мосту переменного тока, усилителем, вход которого подключен к датчику перепада давления, усилителем, вход которого соединен с датчиком потенциала течения, аналогоцифровым преобразователем, микропроцессором и блоком памяти массива расчетных данных. Дополнительные входы микропроцессора соединены с блоком памяти массива расчетных данных. Выходы усилителей и моста переменного тока подключены к входам аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом микропроцессора. Выход микропроцессора через цифроаналоговый преобразователь подключен к регистратору. 1 ил. (О О) со ISD оо со со О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 G 01 N 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3935777/24-25 (22) 17.07.85 (46) 15.0?.87. Бюл. № 26 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова и ЛГУ им. А. А. Жданова (72) Е. Г. Петров, Н. И. Виноградов, О. В. Базилева, М. П. Сидорова, Л. Э. Ермакова и И. П. Виноградов (53) 54267(088.8) (56) Григоров О. Н. и др. Руководство к практическим работам по коллоидной химии.

M. Химия, 1964, с. 18? — 194.

Яновский В. А., Братченко Г. В. О выборе оптимальных параметров эксперимента по определению электрокинетического потенциала зерен фильтрующих сред методом потенциала протекания.— Труды НИМИ

1976, с. 112 — 121. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для определения параметров фильтрующих материалов и может быть использовано в области охраны окружающей среды. Целью изобретения является повышение точности

„„SU„„, 1323936 А1 измерения за счет учета дополнительных характеристик среды при адаптивной обработке информации в цифровом виде. Устройство для измерения электрокинетического потенциала фильтрующих материалов содержит емкость с раствором электролита, соединенную с измерительной ячейкой, в которой установлены диафрагма с фильтрующим материалом, датчик перепада давления на диафрагме, датчик потециала течения, датчик проводимости электролита, датчик проводимости фильтрующего материала, датчик проводимости фильтрата. Устройство снабжено коммутатором для последовательного подключения датчиков проводимости к мосту переменного тока, усилителем, вход которого подключен к датчику перепада давления, усилителем, вход которого соединен с датчиком потенциала течения, аналогоцифровым преобразователем, микропроцессором и блоком памяти массива расчетных данных. Дополнительные входы микропроцессора соединены с блоком памяти массива расчетных данных. Выходы усилителей и моста переменного тока подключены к входам аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом микропроцессора. Выход микропроцессора через цифроаналоговый преобразователь подключен к регистратору. 1 ил.

1323936

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров фильтрующих материалов и может быть использовано в области охраны окружак>щей среды и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет учета дополнительных параметров среды при адаптивной обработке информации в цифровом виде.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит компрессор 1, напорный бак 2, редуктор 3 давления, емкость 4 с раствором электролита, измерительную ячейку 5 с диафрагмой 6, фильтрующий материал 7, датчик 8 для измерения потенциала асимметрии и протекания, датчики 9 для измерения удельной электропроводности раствора электролита перед фильтрующим материалом, поверхностной проводимости раствора электролита с учетом фильтрующего материала и. удельной электропроводности фильтрата, датчик 10 перепада давления, блок 11 питания усилитель 12, коммутатор 13 для последовательного переключения датчиков 9, мост 14 переменного тока, усилитель 15, аналого-цифровой преобразователь 16, цифровой код с которого вводится в оперативное запоминающее устройство процессора !7 для реализации выполнения алгоритма по соответствующей программе, цифроаналоговый преобразователь 18 величины электрокинетического потенциала, регистратор-самописец 19, блок 20 ввода программного носителя в оперативное запоминаю1цее устройство процессора 17, блок 21 памяти массива расчетных данных для ввода в оперативное запоминающее устройство процессора 17, блок 22 вывода массива рассчитываемых значений электрокинетичесКого потенциала и значений сопротивления фильтрата на быструю печать, модуль 23 кодового управления блоком сигнализации окончания измерительного процесса и кран

24 для регулирования расхода раствора электролита.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый филы рующий материал замачивают в электролите и выдерживают в течение нескольких суток для достижения полного равновесия между твердой и жидкой фазами системы. Затем фильтрующий материал деаэрируют путем перемсшивания и кипячения в электролите в течение часа.

После деаэрации материал загружак>т в ячейку. Высота слоя 2 — 3 см.

При загрузке фильтру1ощего материала в ячейку необходимо следить за тем, чтобы в теле формируемой диафрагмы IIe скапливались пузырьки воздуха, для этого фильтрующий материал засыпают в раствор электролита с периодическим взвешиванием его в восходящем потоке, после чего закрывают ячейку и производят измерение параметров

В статических условиях. В статических услоBHRx измеряют 110TeH1LHBJ1 асимметрии (+-Eo) сопротивление раствора электролита перед слоем фильтрующего материала (диафрагмой), сопротивление раствора электролита в слое с учетом фильтрующего материала, сопротивление раствора электролита под слоем фильтрующего материала и температуру раствора электролита. Затем определяют постоянные ячейки С,, С,, и С, после чего с помощью устройств 20 и 21 вводят в оперативное запоминаюгцее устройство процессора 17 постоянные ячейки С,, С, и С, вязкость раствора электролита т1 при данной температуре t, диэлектрическую постоянную

15 раствора 0 при данной температуре и постоянный множитель 4 П.

В оперативное запоминающее устройство вводят также временной интервал и время опроса всех датчиков и масштабные коэффициенты датчиков для измерения потенциала протекания 8, давления 10 и сопротивление раствора электролита 9 над слоем, в слое и после слоя фильтрующего материала.

Интервал и время опроса датчиков задают исходя из условий проведения измерений.

Затем включают компрессор 1, задают давление с помощью редуктора 3 давления, открывают кран 24 и с помощью блока коммутации, входящего в аналого-цифровой преобразователь 16, и коммутатора 13, производят госледовательный опрос аналоговых

З0 датчиков.

После получения истинных значений из.теряемых параметров в i-м опросе в процессоре 17 осуществляется автоматическое вычисление электрокин< тического потенциала течения „значение которого с помощью

35 U,èôðoàíàëîãoâoãо пресбразователя 18 преобразуется из цифрового кода в аналоговый сигнал, поступающий на быстродействующий самописец.

Г1ри каждом опросе датчиков осуществляется сравнение электрического сопротивления раствора электролита перед загрузкой

R.„ с электрическим сопротивлением фильтрата R, При условии равенства указанных сопротивлений расчет автоматически прекращается. При несоблюдении данного

4 условия расчет продолжается.

Значения электрокинетического потенциала ; и электрического сопротивления R ; с помощью устройства 22 вывода информации поступают непрерывно на цифропечатающее устрокство.

При условии равенства R,„- и Й,, модуль кодового управления устройством сигнализации обрабатывает и формирует сигнал на останов измерительного процесса. При этом срабатывает световая и звуковая сиги ал и за ци я.

Вычисление электрокинетического потенциала в процессоре 17 осу1цествляется по зависимости

132393б

4 ил е еЯ с. + c. 1

++p R R5 где

Формула изобретения!

Составитель Д. Громов

Редактор А. Лежнина Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 2959/48 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб., д. 4,5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 1роектная, г — динамическая вязкость раствора электролита, Па-с;

0 — диэлектрическая постоянная раствора электролита, Ф/м;

Ео — потенциал асимметрии, В;

Š— потенциал протекания, В;

C„, C — постоянные ячейки;

R„ — электрическое сопротивление раствора электролита над слоем фильтрующего материала, Ом;

R, — электрическое сопротивление раствора электролита в слое фильтрующего материала, Ом;

Лр — перепад давления, Па.

Устройство для измерения электрокинетического потенциала фильтрующих материалов, содержащее емкость с раствором электролита, соединенную с измерительной ячейкой, в которой установлены диафрагма с фильтрующим материалом, датчик перепада давления на диафрагме, датчик потенциала течения, датчик проводимости электролита, датчик проводимости фильтрующего материала и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет учета дополнительных параметров среды при адаптивной обработке информации в цифровом виде, устройство дополнительно снабжено датчиком проводимости

10 фильтрата, установленным в измерительной ячейке, коммутатором для последовательного подключения датчиков проводимости к мосту переменного тока, первым усилителем, вход которого подключен к датчику перепада давления. вторым усилителем, вход

15 которого соединен с датчиком потенциала течения, аналого-цифровым преобразователем, микропроцессором и блоком памяти массива расчетных данных, при этом выходы усилителей и моста переменного тока подключены к входам аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом микропроцессора, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к регистратору, а дополнительные входы микропроцессора

25 соединены с блоком памяти массива расчетных данных.