Устройство для контроля концентрации солей металлов в многокомпонентном растворе Советский патент 1984 года по МПК G01N29/02 

1111 Изобретение огаосится к автоматическому контролю технологических процессов и может найти применение при селективном избирательном контроле концентрации солей металлов в многокомпонентных растворах в химической, 1идрометаплургической и других отраслях народного хозяйства. Известно устройство для автоматического контроля концентраци. электролитов, содержащее помещенные в электролит датчик электропроводности, датчик температуры и нагреватель соединенные соответственно с мостовым элемен том измерения электропроводности, с мостовым элементом измерения температуры, с одним из входов блока управления, причем другой вход блока упрапления связан с мостовым элементом измерения температуры, множитель-, ное устройство, первый вход которого соединен с выходом мостоного элемента измерения электропроводности, второй через дифференциал - с выходом мостового элемента измерения температуры, а выход через интегратор соединен с входом блока памяти, причем другие входы интегратора и блока памяти соединены с блоком управления 1. Однако это устройство может быть использо вано только для контроля однокомпонентных растворов, так как электропроводность является интегральным параметром, определяюшимся общим содержанием всех компонент в раст воре. Для контроля многокомпонентных растворов устройство применять невозмоакно. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для кон троля копцецтрании солей металлов в многокомпонентоном растворе, содержащее соединенные последовательно генератор ультразвуковых колебаний, пьезоизлучатбль, пьезоприемник, усилитель, фазовый детектор и индикатор 2. Недостатками известного устройства являютс невозможность применения для контроля концентрации трехкомпопентных растворов солей металлов в связи с тем, что измеряются тольк два информативных параметра (скорость и лог лощение ультразвука), а также малая зависимость поглощения ультразвука в растворах от концентрации солей металлов. Цель изобретения - повышение точности контроля в условиях технологического процесса. Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля концентрации солей металлов в многокомпонентном растворе, содержащее индакатор, последовательно соеди- ненные генератор ультразвуковых колебаний, пьезоизлучатель. датчик измерения скорости . ультразвуковых копебаийн, усилитель и фазовый детектг р. снабжено индуктивностью, обраЭУЮП1ей iroPMCcriio с пь1;.)пи:шучателем датчик измерения акустического сопротивления, датчиком измерения электропроводности, тремя схемами сравнения, при этом датчик акустического сопрот11вления соединен с входом первой схемы сравнения, которая подключена к выходу фазового детектора, датчик измерения электропроводности соединен с входом второй схемы сравнения, вход последней подключен к выходу первой схемы сравнения, выходы фазового детектора, первой и второй схем сравнения соединены с входом третьей схемы сравнения, а выходы всех схем сравнения с индикатором. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор I ультразвуковых колебаний, пьезоизлучатель 2, датчик 3 измерения скорости ультразвука, усилитель 4, фазовый детектор 5, соединенные последовательно датчик измерения акустического сопротивления, совмещенный с пьезоизлучателем 2 за счет подключения индуктивности последовательно с пьезоизлу1)ателем, датчик 6 измерения электропроводности, первую схему 7 сравнения, вторую схему 8 сравнения, третью схему 9 сравнения. Датчик измерения акустического сопротивления соединен с входом схемы 7 сравнения, связан1гой с выходом фазового детектора 5, датчик 6 измерения электропроводности подключ н входу схемы 8 сравнения, вход которой соединен с выходом схемы 7 сравнения, а выходы фазового детектора 5, схемы 7 сравнения и схемы 8 сравнения соединены с входом схемы 9 сравнения, причем выходы всех трех схем 7, 8. и 9 сравнения соединены с индикатором 10. Устройство работает следующим образом. Сигнал с ультразвукового генератора 1 поступает на пьезоизл чатель 2, где преобразуется В акустические колебания, которые пройдя контролирующую среду и получив информацию по скорости от концентрации всех трех компонентов, датчиком 3 измерения скорости преобразуются снова в электрические колебания. Сигнал с датчика 3 измерения скорости усиливается усилителем 4 и поступает на один из : входов фазового детектора 5. На второй вход фазового детектора с генератора 1 поступает опорный сигнал. Плотность трехкомпонентного раствора определяется в основном содержанием соли никеля. Плотность раствора можно замерить путем измерения акустического сопротивления пьезоизлучателя 2. Но это сопротивление зависит также и от скорости ультразвука в растворе. Для выделения информации о плотности раство-ра сигнал с пьезоизлучателя 2 подается на первую схему 7 сравнения, куда вводится также сигнал с выхода фазового детектора, величина которого зависит от общей скорости ультразвука в растворе. Таким образом, путем сравнения зтих двух сигналов на выходе схемы 7 сравнеч ния получаем напряжение, величина которого пропорциональна плотности раствора, а следовательно, к концентрации соли первой компоненты в растворе. Электрическое сопротивление раствора опре деляется концентрацией солей двух компонент. Поэтому для выделения соли второй компоненты на схему 8 сравнения кроме сигнала с датчика 6 электропроводности поступает сигнал выхода схемы 7 сравнения, несущий информацию о концентрации соли первой компоненты в растворе. Путем сравнения этих двух сигналов на выходе схемы 8 сравнения получается сигнал, несущий информацию о хонцентрадаи соли второй компоненты в растворе. Для получения информации о концентрации соли третьей компоненты в растворе на схему 9 сравнения подаются три сигнала - сигнал с выхода фазового детектора 5, несущий информацию о концентрации трех солей в растворе; сигнал с выхода схемы 7 сравнения, несущий информацию о концентрации соли первой компоненты, и ситал с выхода схемы 8 сравнения, несущий информацию о концентрации соли второй компоненты. В результате сравнения трех сигналов на выходе схемы 9 сравнения получаем сигнал, несущий информацию о концентрации соли третьей компонеты в растворе. Результаты измерений регистрируются индикатором 10. Устройство позволяет повысить точность контроля непосредственно в ходе технологического процесса и осуществляет оперативный контроль концентрации солей в ходе технологического процесса, например процесса антикоррозийного покрытия деталей гальваническим путем, что ведет к снижению процента брака за счет уменьщения количества деталей, идущих на повторное покрытие.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ В МНОГОКОМПОНЕНТНОМ РАСТВОРЕ, со Ьржзщее индикатор, последовательно соединенные генератор ультразвуковых колебаний, пьезоизлучатель, датчик измерения скорости ультразвуко nt. f ы; Ч у в вых колебаний, усилитель и фазовый детектор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля в условиях технологического процесса, оно снабжено индз ктивностью, образующей совместно с пьезоизлучателем датчик измерения акустического сопротивления, датчиком измерения электро проводности, тремя схемами сравнения, при зтом датчик акустического сопротивления соединен с входом первой схемы сравнения, которая подключена к выходу фазового детектора, датчик измерения электропроводности соединен с входом второй схемы сравнения, вход последней подключен к выходу первой схемы сравнения, выходы фазового детектора, первой и второй схем сравнения соединены с входом третьей схемы сравнения, a выходы всех схем сравнения - с индикатором. О) СО 00 5 со fO