Способ определения концентрации вещества в смеси

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в мясной, молочной, пищевой, химической и др. отраслях промышленности для автоматического экспресс-анализа концентрации многокомпонентных смесей. Целью изобретения является повышение точности способа . Предлагаемый способ реализует сравнительный метод, когда компоненты определяются по предварительно полученной граду про вечной зависимости. Измерение производится в мостовой схеме переменного тока, предварительно сбалансированной . При градуировке снимают зависимость величины фазового сдвига между напряжением питания и выходным напряжением разбаланса от концентрации эталонных растворов веществ, образующих смесь. Измерения производят на различных участках, получая семейство градуировочных кривых. Определяют частоту, соответствующую максимальному динамическому диапазону фазового сдвига для исследуемого вещества. Измерение производят на этой частоте и определяют концентрацию искомого вещества по результатам измерений по градуировочным зависимостям. 1 ил.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)ю, G 01 N 27/22

ГОсудАРстВенный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН14%

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795907/25 (22) 29.12,89 (46) 07.03.92. Бюл. № 9 (71) Семипалатинский технологический инс..титут мясной и молочной промышленности (72) В.Я.Свинцов и Б.Н.Иванов (53) 543.25(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

¹ 84805, кл. G 01 N 27/22, 21.02.49.

Лопатин А,В. Теоретические основы электрохимических методов анализа, — M.:

Высшая школа, 1975, с.105. (54) СПО.СОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВА В СМЕСИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в мясной, молочной, пищевой, химической и др. отраслях промышленности для автоматического экспресс-анализа концентрации многокомпонентных смесей. Целью изобреИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в мясной, молочной, пищевой, химической и др. отраслях промышленности для автома.тического экспресс-анализа концентрации компонентов многокомпонентной смеси.

Известен способ определения концентрации жира в молоке, заключающийся в измерении диэлектрической проницаемости или диэлектрических потерь в пробе моло. ка, Известный способ базируется на отличии диэлектрической проницаемости жировых частиц (относящихся к диэлектри-. кам) от диэлектрической проницаемости,, Ы,, 1718090 Al тения является повышение точности способа. Предлагаемый способ реализует сравнительный метод, когда компоненты определяются по предварительно полученной градуировочной. зависимости. Измерение производится в мостовой схеме переменного тока, предварительно сбалансированной. При градуировке снимают зависимость величины фазового сдвига между напряжением питания и выходным напряжением разбаланса от концентрации эталонных растворов веществ, образующих смесь. Измерения производят на различных участках, получая семейство градуировочных кривых. Определяют частоту, соответствующую максимальному динамическому диапазону фазового сдвига для исследуемого вещества. Измерение производят на этой частоте и определяют концентрацию искомого вещества по результатам измерений по градуировочным зависимостям. 1 ил. дисперсионной среды молока. обладающей полупроводящими свойствами, Данный способ имеет весьма ограниченное применение по причине низкой точности анализа, так как на результат анализа оказывает влияние наличие в молоке других частиц гетерогенной фазы молока, которые как и жир относятся к диэлектрикам (казеин, а-лактальбумин,Р-лактоглобулин и др.), Кроме этого реализация данного способа предполагает использование высокочастотного диапазона электромагнитного поля, что, в свою очередь, является причиной увеличения ошибки от воздействия внешних элект20

50 ромагнитных полей, от паразитных электрических емкостей и т.д.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения концентрации вещества в смеси вещества, заключающийся в измерении электропроводности анализируемой пробы вещества по результатам тарировки анализатора эталонным раствором с известной злектропроводностью.

1-(едостатком способа является низкая точность анализа, вызванная влиянием на результат других компонентов, также поляризационными эффектами и т.д. Решить вопрос экспресс-анализа многокомпонентных (по электрофизическим свойствам компонентов) веществ известными способами беэ предварительного превращения многокомпонентного вещества в двухкомпонентное (путем растворения других компонентов или их выделения из вещества) невозможно. . Целью изобретения является повышение точности определения.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ.

Способ реализуется следующим образом..

Измерение электрических характеристик осуществляют в мостовой схеме переменного тока, Предварительно осуществляют градуировку схемы, для чего снимают зависимость величины фазового сдвига между напряжением питания и выходным напряжением разбаланса от концентрации эталонных растворов веществ, образующих смесь. Измерение эталонных растворов производят

) ra различных частотах диапазоном f1„.ft...fn, где l=1,2...п. Опредечяют по градуировочным зависимостям частоту fp, соответствующую максимальному динамическому диапазону фазового сдвига для исследуемого вещества.

На частоте fp производят измерение анализируемого раствора. Й, >и этом начальную балансировку мостовой схемы осуществляют по сопротивлению, измеренному для эталонного раствора обнаруживаемого вещества с его минимальным содержанием.

Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1, измерительную схему, состоящую из кондуктометрической ячейки

2, резисторов 3, линейного усилителя 4, измерителя 5 фазы, осциллографа 6.

Генератор 1 позволяет плавно изменять частоту и амплитуду синусоидальных колебаний и используется для питания мостовой измерительной схемы. Сопротивления резисторов В, Вз, R4 выбираются в зависимости от предварительно измеренного сопротивления кондуктометрической ячейки, заполненной эталонным раствором анализируемого вещества. Напряжение разбаланса, получаемое в ходе измерений сдвига фаз электрических сигналов в зависимости от концентрации эталонных растворов веществ, составляющих смесь и при анализе самой смеси вещества, поступает на вход линейного усилителя 4 и далее на вход измерителя 5 и параллельно -- на вход многоканального осциллографа, По показанию фазометра производится измерение фазового набега. а с помощью осциллографа производится дополнительный контроль набега фазы путем визуального наблюдения величины сдвига фаз между синусоидальным напряжением, снимаемым с мостовой схемы,и опорным напряжением.

Формула изобретения

Способ определения концентрации вещества в смеси. включающий измерение электрических характеристик эталонного раствора и исследуемого раствора и определение концентрации последнего по предварительно полученной градуировочной зависимости, отличающийся тем, что, с целью повышения Точности определения, измерения электрических характеристик осуществляют в мостовой схеме переменного тока, причем предварительно осуществляют ее градуировку, для чего снимают зависимость величины фазового сдвига между напряжением питания и выходным напряжением разбаланса от концентрации эталонных растворов веществ, образующих смесь на различных частотах, определяют частоту, соответствующую максимальному динамическому диапазону фазового сдвига для исследуемого вещества и производят измерение на этой частоте анализируемого раствора, причем операцию начальной балансировки мостовой схемы осуществляют по сопротивлению, измеренному для эталонного раствора обнаруживаемого вещества с его минимальным содержанием, 1718090

Составитель В. Свинцов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор О. Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ &76 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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