ИЗМЕРИТЕЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ Российский патент 2004 года по МПК G01N33/18 G01N27/02 

Изобретение относится к области санитарной гигиены и промышленной экологии и может быть использовано для определения концентрации растворенных в воде солей.

Известен индикатор качества очистки воды, содержащий камеры очищенной и исходной воды, соединенные с атмосферой и разделенные полупроницаемой мембраной. Камеры при помощи вентилей соединены с системой подачи очищенной и исходной воды, соответственно. Камера очищенной воды имеет измерительный капилляр диаметром 1-3 мм, в нижней части которого выполнен расширитель. При этом объем камеры исходной воды превышает суммарный объем камеры очищенной воды и измерительного капилляра с расширителем в 3-10 раз, суммарный объем измерительного капилляра с расширителем превышает объем камеры очищенной воды в 1-5 раз, объем расширителя в 20-25 раз превышает объем измерительного капилляра (см. патент РФ №2073556, МКИ B 01 D 65/00).

Недостатком устройства является недостаточная точность проводимых измерений и узкий диапазон контролируемых значений.

Известно устройство определения количественных характеристик вод типа конденсата, которое может быть использовано на тепловых электрических станциях. Сущность изобретения заключается в следующем: проводят одновременные измерения рН и электропроводности пробы воды, затем проводят измерения рН и электропроводности пробы воды, прошедшей Н-катионитовую колонку, все измерения проводят с учетом температуры пробы воды, а определение показателей качества воды осуществляют путем обработки измерений на ЭВМ с использованием системы уравнений, характеризующей ионные равновесия в исходной пробе воды и в Н-фильтрате.

Однако устройство имеет недостаточную точность проводимых измерений и не обладает мобильностью по отношению к различным источникам пробы воды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является электронная система контроля работы автономного обратноосмотического устройства для очистки жидкости, содержащая корпус, образованный основанием и крышкой, и две пары электродов. В основании выполнены два канала для движения жидкости соответственно до и после обработки. Каждый электрод первой пары имеет два участка, один из которых вставлен в первый канал, а другой выведен внутрь корпуса. Находящиеся в первом канале участки электродов установлены на расстоянии один от другого так, что один из них расположен ближе ко входу канала, а другой - ближе к выходу. Каждый электрод второй пары также имеет два участка, один из которых вставлен во второй канал, а другой - пропущен внутрь корпуса. При этом находящиеся во втором канале участки электродов также расположены соответственно около его входа и выхода. В корпусе закреплена печатная плата с генератором переменного сигнала, электрически соединенная с выведенным в корпус вторым участком всех электродов, измеряющих электропроводность жидкости, движущейся в обоих каналах, в которых находится первый участок всех электродов. Электрическая схема на печатной плате, соединенная с установленным в корпусе источником питания, формирует электрические выходные сигналы, пропорционально измеряемой электропроводности жидкости до и после обработки. Печатная плата имеет выводы для передачи выходных сигналов на внешний показывающий прибор с целью индикации рабочего состояния устройства (см. патент США №5362383, МПК B 01 D 65/10).

Недостатком устройства является недостаточная точность и чувствительность проводимых измерений, техническая сложность конструкции.

Задача настоящего решения заключается в повышении точности и чувствительности измерений.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для измерения качества воды, содержащее расположенные в корпусе генератор переменного сигнала с подключенным к нему датчиком в виде двух электродов, каждый из которых одним участком обращен внутрь корпуса, а другим участком выходит наружу, блок индикации, источник питания, согласно предложенного технического решения, дополнительно содержит термистор, соединенный с генератором, блоки памяти и сравнения измеряемых сигналов, включенные между генератором и блоком индикации, блок памяти имеет корректировку нуля, один из электродов выполнен кольцеобразным, а второй в виде сплошного цилиндра и размещен внутри первого с кольцевым зазором между ними, зазор заполнен диэлектрическим материалом, генератор выполнен в виде автодинного устройства.

Оригинальность предлагаемого решения заключается во введении в устройство термистора, изменяющего режим работы автодинного генератора таким образом, чтобы компенсировать изменение электропроводности воды с изменением температуры, а также во введении в устройство блоков памяти и сравнения измеряемых сигналов, включенных между генератором и блоком индикации, причем блок памяти имеет корректировку нуля, что приводит к повышению точности измерений, а также в использовании автодинного генератора, что повышает чувствительность заявляемого устройства. Подобная совокупность элементов измерения качества воды не известна.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами:

Фиг.1 - схема установки, где:

1 - датчик, 2 - автодинный генератор, 3 - автономный источник питания, 4 - блок памяти с корректировкой нуля, 5 - блок сравнения измеряемых сигналов, 6 - блок индикации, 7 - термистор.

Фиг.2 - устройство датчика: 8 и 9 - электроды, 10 - кольцевой зазор, заполненный диэлектрическим материалом, 11 и 12 - контакты для подключения к генератору сигнала, 13 - корпус датчика.

Фиг.3 - внешний вид измерителя.

Фиг.4 - вид измерителя с индикацией.

Фиг.5 - градуировочная кривая.

Устройство измерения качества воды содержит расположенные в корпусе датчик 1, выполненный в виде двух электродов, автодинный генератор переменного сигнала 2, автономный источник питания 3, блок памяти 4 с корректировкой нуля и блок сравнения измеряемых сигналов 5, включенные между генератором 2 и блоком индикации 6, 7 - термистор.

Устройство работает следующим образом.

Источник питания 3 запускает работу автодинного генератора 2. Режим его работы задается параметрами индуктивно-емкостно-резистивной схемы генератора 2 так, чтобы обеспечить одновременный с генерацией прием и детектирование изменения переменного сигнала с датчика 1 при его помещении в контролируемый объект, в качестве которого используется водный раствор с различной концентрацией растворенных в ней солей. При изменении температуры воды термистор 7 изменяет свое сопротивление, изменяя при этом режим работы автодинного генератора так, чтобы компенсировать изменение электропроводности воды. Для повышения чувствительности калибровку проводят на фиксируемую нагрузку, а значение выходного сигнала сохраняется в блоке памяти 4 с корректировкой нуля. При проведении измерений выходной сигнал сравнивается с калибровочным сигналом, а разностный сигнал подается на вход блока индикации 6, где отображается в цифрах, соответствующих величине обратной концентрации растворенных в воде солей, а именно в единицах, отражающих качества водного раствора.

Датчик измерителя качества воды (фиг.2) выполнен в виде двух электродов 8 и 9, каждый из которых одним участком обращен внутрь корпуса 13, а другим участком выходит наружу, отличающийся тем, что один электрод 8 выполнен кольцеобразным, а второй 9 в виде сплошного цилиндра и размещен внутри первого с кольцевым зазором 10 между ними, зазор заполнен диэлектрическим материалом, электроды подключены к генератору сигнала с помощью резьбовых контактов 11 и 12.

Пример практической реализации способа.

Внешний вид измерителя качества воды приведен на фиг.3. Для работы измерителя необходимо:

- Нажать кнопку на корпусе датчика, при этом на жидкокристаллическом индикаторе появляется цифра “1” (см. фиг.4).

- Опустить датчик на 1 см в воду. Повторное нажатие кнопки фиксирует показания индикатора в течение 5 с.

- Индикатор показывает в численном выражении качество воды. Через 5 с табло отключается.

Численное выражение на индикаторе измерителя качества воды может быть переведено в концентрацию растворенных в воде солей с помощью градуировочной кривой (см. фиг.3). Численное выражение качества воды приведено в таблице 1.

Основные технические характеристики измерителя качества воды приведены в таблице 2.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность и чувствительность измерений, сократить время проведения измерений.

Изобретение относится к области санитарной гигиены и промышленной экологии и может быть использовано для определения концентрации растворенных в воде солей. Устройство для измерения качества воды содержит расположенные в корпусе генератор переменного сигнала с подключенным к нему датчиком в виде двух электродов, каждый из которых одним участком обращен внутрь корпуса, а другим участком выходит наружу, блок индикации, источник питания, термистор, соединенный с генератором, блоки памяти и сравнения измеряемых сигналов, включенные между генератором и блоком индикации, блок памяти имеет корректировку нуля, один из электродов выполнен кольцеобразным, а второй в виде сплошного цилиндра и размещен внутри первого с кольцевым зазором между ними, зазор заполнен диэлектрическим материалом, генератор выполнен в виде автодинного устройства. Достигается повышение точности и чувствительности измерений. 5 ил., 2 табл.

Измеритель качества воды, содержащий расположенные в корпусе генератор переменного сигнала с подключенным к нему датчиком в виде двух электродов, каждый из которых одним участком обращен внутрь корпуса, а другим участком выходит наружу, блок индикации, источник питания, отличающийся тем, что он дополнительно содержит термистор, соединенный с генератором, блоки памяти и сравнения измеряемых сигналов, включенные между генератором и блоком индикации, блок памяти имеет корректировку нуля, один из электродов выполнен кольцеобразным, а второй в виде сплошного цилиндра и размещен внутри первого с кольцевым зазором между ними, зазор заполнен диэлектрическим материалом, а генератор выполнен в виде автодинного устройства.