Способ определения содержания органических примесей в воде и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01N27/48 

Описание патента на изобретение SU1157940A1

вспомогательный электрод с согласующим усилителем, вход которого под ключей к сравнительному электроду,а выход - к инвертирующему входу регулирующего усилителя, и с токовым усилителем, к инвертирующему входу которого подключен рабочий электрод, а к выходу - коммутирующие эле менты, соединенные с блоком функциональных преобразований, содержащим интегратор, вычитающее устройство и компаратор, отличающеес я тем, что устройство снабжено компенсационно-уравновешивающим устройством, включающим компаратор, цифровой аттенюатор, цифроаналоговый преобразователь,с долговременной памятью, дешифратор состояния и устройство динамической индикации.

57940

причем к вькоду токового усилителя через первый коммутирующий элемент подключен вход интегратора, в цепи отрицательной обратной связи которого включен второй коммутирующий элемент, выход интегратора соединен с компенсационно-уравновешивающим устройством, компаратор которого одним входом соединен с выходом интегратора, а другим входом с первым выходом цифрового аттенюатора, второй выход которого соединен с цифроаналоговым преобразователем, причем к выходу цифроаналогового преобразователя подключен вход дешифратора состояния, выход которого соединен с устройством динамической индикации, управляемым программным задающим устройством.

Похожие патенты SU1157940A1

название год авторы номер документа
Способ определения содержания окисляющихся органических примесей в воде 1982
  • Васильев Юрий Борисович
  • Хазова Ольга Алексеевна
  • Скундин Александр Матвеевич
  • Алексеев Виктор Николаевич
  • Ленцнер Борис Исаакович
  • Громыко Виолетта Анатольевна
  • Левина Галина Дмитриевна
  • Гайдадымов Виктор Борисович
  • Серебряков Игорь Владимирович
SU1157441A1
Способ определения содержания общего органического углерода в воде и устройство для его осуществления 1980
  • Васильев Ю.Б.
  • Громыко В.А.
  • Гайдадымов В.Б.
  • Левина Г.Д.
  • Серебряков И.В.
  • Алексеев В.Н.
  • Ленцнер Б.И.
  • Кузьмин В.Г.
SU1152367A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ В ВОДЕ 1993
  • Абраменко Ю.М.
  • Безручко С.М.
  • Данилов А.В.
RU2095802C1
ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗАТОР ХИМИЧЕСКОГО И БИОХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ РАСТВОРЕННОГО КИСЛОРОДА В ВОДЕ 1998
  • Хохлов В.В.
RU2139530C1
Способ определения суммарного содержания органических примесей в потоке раствора электролита 1989
  • Нефедкин Сергей Иванович
  • Болдырев Михаил Петрович
SU1723513A1
Устройство для определения содержания органических примесей в воде 1990
  • Васильев Юрий Борисович
  • Живилов Геннадий Григорьевич
  • Капиев Ростем Эффендиевич
  • Майорова Наталия Алексеевна
  • Хазова Ольга Алексеевна
SU1804624A3
Электрохимический способ определения содержания органических примесей в воде (его варианты) и датчик для его осуществления 1983
  • Васильев Юрий Борисович
  • Алексеев Виктор Николаевич
  • Гайдадымов Виктор Борисович
  • Громыко Виолетта Анатольевна
  • Журавлева Валентина Николаевна
  • Кузьмин Вячеслав Григорьевич
  • Ленцнер Борис Исаакович
  • Левина Галина Дмитриевна
  • Серебряков Игорь Владимирович
  • Синяк Юрий Емельянович
  • Хазова Ольга Алексеевна
SU1158913A1
Способ определения содержания общего органического углерода в воде 1974
  • Громыко Виолетта Анатольевна
  • Цыганкова Тамара Борисовна
  • Гайдадымов Виктор Борисович
  • Васильев Юрий Борисович
SU573745A1
Способ определения содержания мочевины в протоке диализирующего раствора и устройство для его осуществления 1989
  • Нефедкин Сергей Иванович
  • Болдырев Михаил Петрович
SU1668925A1
Способ определения содержания катионов тяжелых металлов в воде 1988
  • Васильев Юрий Борисович
  • Хазова Ольга Алексеевна
  • Михайлова Алла Александровна
  • Громыко Виолетта Анатольевна
  • Гайдадымов Виктор Борисович
  • Пискун Игорь Иванович
  • Перфильева Мария Юрьевна
  • Серебряков Игорь Владимирович
  • Азаренкова Галина Дмитриевна
SU1606923A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 157 940 A1

Реферат патента 1986 года Способ определения содержания органических примесей в воде и устройство для его осуществления

Формула изобретения SU 1 157 940 A1

Изобретение относится к физикохимическим методам анализа водных растворов и может быть использовано в аналитической химии при контроле производственных процессов и для охраны окружающей среды.

Известен способ определения содержания органических примесей в воде, основанный на сжижении органических веществ до углекислого газа с послегг дующим определением его количества. Однако этот способ дает сведения только о суммарном содержании органических примесей (присутствие в пробах неорганического углерода мешает определению), он очень трудоемок, время анализа равно нескольким часам, его трудно автоматизировать и он не может быть использован для оперативного контроля загрязненности вод.

Наиболее близким к предлагаемому способу является электрохимический способ определения органического углерода ,

Способ заключается в пропускании через исследуемзто среду с помощью двух электродов, один из которых платиновый, прямоугольных импульсов напряжений при уровне потенциалов -0,1) -1,8 В с вьщержкой при этих (ютеттцнялах 1-2 с. Далее на электрод подают два идентичных последовательных импульса в диапазоне О 0,4 В с выдержкой при уровне напряжений 0,4 - 0,5 В перед первым импульсом длительностью 1-5 с, а перед вторым 30-200 с, измеряют количество электричества, протекающего через .электрод, и по относительной разности этих количеств электричества судят

о содержании общего органического углерода в воде. Для осуществления этого способа разработан прибор, позволяющий получать искомые величины с точностью 3%,

Однако данных о содержании общего органического углерода недостаточно для полной характеристики качества воды, так как при выборе метода очистки воды необходимо знать пдироду присутствующих примесей.

Известен полярограф для определения содержания органического углерода в воде,

Недостатком известного полярогра-

фа является отсутствие возможности проведения ряда преобразований для автоматизации измерений поляризационных кривых, что значительно ухудща- ет быстродействие и точность получаемой информативной величины. Отсутствие в полярографе программного задающего устройства (ПЗУ) не дает возмож3

ности провести требуемую в зависимос ти от изучаемого объекта катодно- анодную обработку поверхности электрода с целью приведения ее в стандартизованное состояние. Точность измерения информативной величины с помощью осциллографическшб полярографов составляет 10%, а время измерения и обработки полученноц информатиной величины составляет 2-3 ч. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения содержания общего органического углерода в воде.

Известное устройстве включает , электрохимический датчик, соединенный с регулирующим усилителем, к инвертирующему входу которого подключено ПЗУ, а к выходу - вспомогательный электрод с согласующим усилителем, вход которого подключен к сравнительному электроду, а выход к инвертирующему входу регулирующего усилителя, и с токовым усилителем к инвертирующему входу которого подключен рабочий электрод, а к выходу коммутирующие элементы, соединенные с блоком функциональных преобразований, содержащим интегратор, вычитающее устройство и компаратор.

Это устройство формирует программу воздействия на рабочий электрод. В результате воздействия первого опорного пилообразного импульса на выходе первого интегратора получают -Величину количества электричества Q,. После прохождения количества пилообразного импульс а, полностью идентичного первому,на выходе второго интегратора получают величину количества электричества 2 Дйлее сигналы Q, и Q-z поступают на вход вычитающего устройства, с выхода которого разностный сигнал л Q поступает на один вход компаратора, на другой вход которого подается требуемая величина опорного сигнала. В результате на выходе компаратора получают сигнал, прогг порциональный общему количеству органического углерода в воде.

Недостатком этого устройства является то, что оно не учитьшает эффект, возникающий при продолжительной работе платинового электрода.

Известно, что при продолжительной работе поверхность платинового электрода электрохимической ячейки непрерьшно возрастает, происходит так назьшаемая разработка поверх-

7940

ности электрода, В результате величины. QJ и Ог , а следовательно, и их разность Л Q на выходе вычитающего устройства будут возрастать по мере увеличения поверхности рабочего электрода.

Для уменьшения ошибки измерения опорный сигнал, подаваемый на второй вход компаратора, необходи0 МО периодически корректировать.

Эту операцию производят вручную, что уменьшает быстродействие и точность получаемой информативной величины. Недостатком известного устройства

jr также является то, что с его помощью нельзя с достаточной точностью производить измерения по предлагаемому Bbwie способу.

Когда, например, необходимо ввес2Q ти в память прибора информацию по крайней мере о четырех измерительных импульсах и сравнить величину. Q первого измерительного-импульса с тремя величинами Q , Qa и 04

5 последующих измерительных импульсов, необходимо иметь в схеме четыре интегратора с абсолютно идентичными характеристиками. Практически это трудно реализовать из-за разброса параметров интегральных схем, а также

0 из-за невозможности создать для них одинаковый температурный режим.

Целью изобретения является обеспечение раздельного определения содержания органических примесей и по вьш1ение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения содержания органических примесей в воде путем пропускания через исследуемую среду

0

С ПОМОЩЬЮ электродов, один из которых платиновый, ряда прямоугольных импульсов при уровне потенциала платинового электрода от -0,1 до +1,8 В с вьщержкой при каждом потенциале 1-2 с, затем двух измерительных идентичных импульсов в области потенциалов электрода О - О,А В с вьщержкой при уровне потенциала 0,38 - 0,4 В перед первым импульсом 1-5 с, а перед

0 вторым - 30-200 с и измерения количества электричества, прошедшего чет рез электрод за время каждого импульса, после второго измерительного им-; пульса электрод дополнительно вьщер5 живают в течение I-15 с при одном или нескольких следующих друг за другом уровнях потенциала, выбранных из диапазона от -0,1 до +2,0 В, после каждой вьщержки заданного потенциала подают измерительный импульс в диапазоне 0-0,4 В и по относительной разности количеств электричества, прошедших за время первого и каждого следующего за вторым измерительного импульса судят о содержании органической примеси. С целью экспрессного определения величины бихроматной окисляемости электрод после второго измерительного импульса выдерживают при уровне потенциала 1,2-1,4 В, С целью экспрессного определения величины перманганатной окисляемости электрод после второго измерительного импульса выдерживают при , уровне потенциала 0,6-0,7 В. Устройство для определения содержания органических примесей в воде, содержащее электрохимический датчик соединенный с регулирующим усилителем, к инвертирующему входу которого подключено программное задающее устройство, а к выходу - вспомогательный электрод с согласующим усилителем, вход которого подключен к сравнительному электроду, а выход к инвертирующему входу регулирующего усилителя, и с токовым усилителем, к инвертирующему входу которого подключен рабочий электрод, а к выходу коммутирующие элементы, соединенные с блоком функциональных преобразований, содержащим ; интегратор, вычитающее устройство и компаратор, снабжено компенсационно-уравновещивающим устройством, включающим компаратор, цифровой аттенюатор, цифроаналоговый преобразователь (ЦАЛ) с дол говременной памятью, дешифратор состояния и устройство динамической ин дикации, причем к выходу токового усилителя через первый коммутирующий элемент подключен вход интегратора, в цепи отрицательной обратной связи которого включен второй коммутирующий элемент, выход интегратор соединен с компенсационно-уравновеши вающим устройством, компаратор кото- 50 рого одним входом соединен с выходом интегратора, а другим входом - с первым выходом цифроаналогового аттенюатора, второй вход которого соединен с ЦАП, причем к выходу 1Щ1 подключен 55 вход дешифратора состояния, выход которого соединен с устройством динамической индикации, управляемым ПЗУ, Сущность предлагаемого способа состоит в том, что адсорбированные частицы окисляются или восстанавливаются в определенных областях потенциала и за счет этого удаляются с поверхности. По относительной разности количеств электричества, прошедших через электрод за время первого и второго импульсов в области 0,4-0,0 В определяют общее содержание адсорбированных на поверхности электрода органических частиц. Далее электрод выдерживают при потенциале, выбранном из диапазона от -0,1 до 2,0 Б, Вещества, способные окисляться или восстанавливаться при выбранном потенциале, удаляются с поверхности электрода. Далее на электрод накладьша- ют измерительный импульс в .области потенциалов 0-0,4 В и по относительной разности количеств электричества между этим импульсом и первым импульсом определяют количество частиц, оставшихся на поверхности электрода, а по разности между общим количеством и оставшимся определяют количество частиц, удалившихся с поверхности. Накладьшая на электрод несколько потенциалов с последутащими импульсами в области потенциалов 0,4-0,0 В, можно определить содержание органических примесей на поверхности электрода с разной восстанавливаемостью или окисляемое тью (легко-, средне- и труд- ноокисляемые). Поверхностная концентрация органических веществ связана с объемной логарифмической зависимостью. Определение содержания органических примесей в растворе проводится с помощью калибровочных кривых, для чего используют растворы с известньЕм содержанием органических веществ. Пример 1. Смесь метанола (легкоокисляющееся вещество) и гексанола (среднеокисляющееся вещество) заливается в электрохимическую ячейку, содержащую 1н. Платиновый электрод подвергают катодно-анодной активации и затем на него подают два последовательных импульса в области потенциалов 0,4-0,0 В с выдержкой при уровне потенциала 0,4-0,5 Б в течение 1 с перед первым импульсом и 100 с перед вторым. За 100 с на поверхности электрода происходит адсорбция ме71танола и гексанола, и по относительной разности количеств электричества, прошедших через электрод .между первым и вторым импульсами, определяют суммарное количество мета нола и гексанола. Далее на электрод подается потенциал 0,6 В и вьщержива ется 5 с. За это время легкоокисляющийся метанол уходит с поверхности электрода за счет окисления, после этого на электрод подают импульс в области потенциалов 0,4-0,0 В, и по относительной разности количеств электричества между этим и первым им пульсами определяют количество гёкса иола, который остался на поверхности. По разности между общим содержанием примесей и тем, что осталось на поверхности после выдержки при Cf 0,6.В, определяют содержание метанола на поверхности электрода. Результаты определения по примеру 1 даны в табл,1, Таблица Введено в пробу, Определено в мг/л пробе, мг/л Метанол Гексанол Метанол Гексанол Пример 2, Смесь помимо легкоокисляющегося вещества (метанола) среднеокисляющегося вещества (гексанола) содержит еще и трудноокисляю щиеся вещества (например, фенол) , На электрод накладьшается потенциал 0,9 В после осуществления описанной в примере 1 программы. При этом потенциале электрод выдерживается 5 с,и с его поверхности происходит удаление гексанола за счет его окисления. Вслед за выдержкой при потенциале 0,9 В на электрод подается импульс в области потенциалов 0,4 0,0 В и по относительной разности количеств электричества между этим и первым импульсами определяется содержание на поверхности трудноокисляющегося фенола. Для определения содержания гексанола необходимо из общего содержания всех веществ 08 вычесть количество метанола и количество фенола. Результаты определения по примеру 2 даны в табл,2, Т а б л и ц а 2 Пример ЗоС помощью.предлагаемого способа можно определять также содержание неокисляющихся примесей в пробе. Если к смеси органических веществ добавить бензол, которьш практически не окисляется электрохимически, то на электрод необходимо навязать вслед за if 0,9 В еще потенциал 1,3 В с вьщержкой при нем |5 с, За это время фенол окислится и уйдет с поверхности электрода. Далее на электрод подают импульс в области потенциалов 0,4 - 0,0 В и по относительной разности количеств электричества между этим и первым импульсами определяют содержание неокисляющегося бензола. Для определения содержания фенола необходимо из общего содержания вычесть количество метанола, гексанола и бензола. Результаты опре деления по примеру 3 даны в табл,3. Таблица 3 9 . Пример 4. Кроме того, пред чагаемым способом можно также опре.елить содержание восстанавливающихся примесей в пробе. Для этой це п.и в смесь по примеру 2 добавляют читрометан, который восстанавливается при cf -0,1 В, Перед определ нием содержания окисляющихся вещест на электрод навязьшается потенциал -0,1 В в течение 5 с. За это время нитрометан уходит с поверхности за счет восстановления, на электрод подается импульс в области потенциалов 0,4 - 0,0 Б, и по относительной разности количеств электричества между этим и первым импульсами определяют общее содержание окисляющихся примесей, а содержание нитрометана определяют по разности меж ду общим содержанием органических веществ и содержанием окисляющихся веществ. Результаты определения по примеру 4 даны в табч,4. Таблица 4 При анализе различных вод (природных, сточных, бытовых), которые содержат смесь большого числа органических соединений, часто необходи мо определять не компонентный соста этих вод, а содержание отдельных групп органических веществ, различающихся между собой по окисляемое- ти, Дпя этого определяют пермангана ную окисляемость, которая характери зует содержание легко- и среднеокис ляющихся органических соединений, и бихроматную окисляемость, характери зующую общее содержание окисляющихся органических примесей. 0О Такое определение может быть также произведено по предлагаемому способу. Для этого на .платиновый элек-; трод в растворе фона, содержащем до- банки исследуемой воды, подается пот тенциодинамический импульс. После определения суммарного содержания органического углерода, как это бьшо описано вьше, на электрод подается потенциал 0,9 В, при котором происходит удаление с поверхности легко- и среднеокисляющихся примесей. Далее на электрод накладьшается импульс в области потенциалов 0,4-Q,О В и по относительной разности количеств электричества между этим импульсом и первым определяется содержание оставшихся на поверхности органических примесей. По разности между общим содержанием органических примесей и оставшихся на поверхности определяют содержание легко- и среднеокисляющихся примесей. Эта величина хорошо коррелируется с величиной перманганатной окисляемости. После удаления с поверхности электрода легко- и среднеокисляющихся примесей на него подается потенциал 1,3 В с выдержкой в течение 5 с. За это время с поверхности удаляются труд- ноокисляющиеся вещества. Далее на электрод накладьшается импульс в области потенциалов 0,4-0,0 В, по относительной разности количеств электричества между этим и первым импульсами определяется количество примесей, которые не окислялись при этих условиях. По разности между общим содержанием органических примесей и легко- средне- и неокисляющихся примесей определяют количество трудноокисляющихся примесей. Эта величина хорошо коррелируется с величиной бихроматной окисляемости пробы. Результаты определения перманганатной и бихроматной окисляемости органических веществ даны в табл,5. Для определения величин перманганатной и бихроматной окисляемости предварительно строятся калибровочные кривые, связьшающие поверхностную концентрацию органических ществ на платиновом электроде .с перманганатной и бихроматной окисляемостью, для растворов, в которых эти величины определены химическими методами ,

1 11

Таблица 5

Перманганатная окисБихроматная : ляемость окисляемость

Таким образом, предлагаемый спосо .позволяет заменить оба принятых химических метода анализа, причем время проведения анализа предлагаемым способом 3 мин, тогда как химические методы требуют 1 ,5-2 ч на один анализ.Кроме того,химические методы невозможно автоматизировать,тогда как созданный на основе предлагаемого способа прибор позволяет получить необходимые данные о содержании органических веществ за короткое время и с достаточной точностью.

Точность предлагаемого способа , Чувствительность мг/л,

Граничные величины потенциалов выбраны,- исходя из природы используемых электродов (платина) и раствора (1н, . При потенциалах q 2,0 происходит сильное окисление поверхности платинового электрода, и он уже работает как окисно-платиновый электрод, так как адсорбция кислород приводит к резкому торможению процессов окисления органических веществ, Кроме того, при 2,0 В на электроде с большой скоростью будет идти процесс выделения кислорода, который тоже мешает определению.

Использование ,1 В нерационально, так как при этих потенциалах основным будет процесс выделения водорода, который также мешает определению органических примесей.

794012

При определении содержания органических примесей в пробе в аналитической практике широко используются величины перманганатной и бихромат5 ной окисляемости, которые характеризуют содержание легкоокисляющихся и общее содержание окисляющихся примесей соответственно. Поэтому и в данной работе потенциалы промежуточных ступеней подбирались таким образом, чтобы показания прибора коррелировались с величинами перманганатной и бихроматной окисляемостей в пробе. Для определения корреляции между показаниями прибора и величиной перманганатной окисляемости был вы-. бран потенциал окисления 0,6-0,7 В исходя из того, что Перманганатная окисляемость характеризует содержа-

0 ние в пробе легкоокисляющихся органических веществ Легкоокисляющиеся органические вещества (метанол, муравьиная кислота, щавелевая кислота, формальдегид и .j электрохимически

5 окисляются и удаляются с поверхности электрода при Q 0,6 - 0,9 В,

Другая окислительная ступень потенциалов 1,2-1,4 В выбиралась, исходя из того, что на электроде проQ исходило практически полное окисление всех органических частиц, которые могут быть окислены. Показания прибора, отвечающиесодержанию окисI ляющихся примесей, хорошо согласу-. ются с величинами бихроматной окисляемости пробы, которые характеризуют общее содержание окисляющихся органических примесей

Таким образом, выбор потенциалов для ступеней окисления определен возможностью получения таких показателей, которые являются в настоящее время общепризнанными при определении содержания органических примесей в воде.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит ПЗУ 1, которое определяет программу воздействия на исследуемый объект в виде заданной последовательности скачков напряжения и пилообразных измерительных импульсов для предварительной подготовки поверхности рабочего электрода, накопления на электроде органических примесей и последующего дифференцированного снятия накопленных на электроде органических примесей с . 1

мерением. В состав ПЗУ входит логическое устройство, осуществляющее, согласно заданной программе, необходимую коммутацию и управление компенсационно-уравновешивающим устройством.

Устройство автоматического регулирования потенциала рабочего электрода включает в себя масштабные резисторы 2 и 3 , регулирующий усилитель 4, электрохимическую ячейку 5 с вспомогательным электродом 6, электродом 7 и рабочим электродом 8, согласующий усилитель 9 и токовый усилитель 10 о

Регулирующий усилитель 4 выполняет функцию электронного регулятора, обеспечивающего регулирование потенциала рабочего электрода и сумматора внешних воздействий

Согласующий усилитель 9 с коэффициентом передачи, равным единице, осуществляет функцию согласования цепи электрода сравнения электрохимической ячейки с выходной цепью электронного регулятора 4 и позволяет регистрировать потенциал рабочего электрода стандартными приборами.

Токовый усилитель 10 представляет собой преобразователь ток - напряжение и обеспечивает измерение тока электрохимической ячейки и согласование с регистратором тока Предлагаемое устройство содержит также коммутирующий элемент 1i, блок функциональных преобразований с интегратором 12, предназначенный для получения выходного сигнала, пропорционального интегралу входного тока, и коммутирующий элемент 13,

Компенсационно-уравновешивающее устройство предназначено для регулирования масштаба преобразования сигнала под данную поверхность рабочего электрода ячейки, вычисления и индикации результатов измерения и включает в себя компаратор 14, цифровой аттенюатор 15, ЦАП 16 с долговременной памятью, дешифратор состояния 17, устройство цифровой динамической индикации 18,

Сформированная программа воздействия на рабочий электрод в виде заданной последовательности скачков напряжения для предварительной обработки поверхности электрода с последующим изменением напряжения по линейному закону до заданного уровня (фиг.))

7940

поступает на вход регулиру}ощего усилителя 4.

Токовый сигнал с выхода токового усилителя 10 поступает через коммуд. тирующий элемент (ключ) 11 на вход интегратора блока 12, В исходном состоянии коммутирующий элемент 1 разомкнут, а коммутирующий элемент 13 (ключ) замкнут, Б момент формировао НИН первого измерительного импульса ключ 13 размыкается, а ключ 11 замыкается, и на вход интегратора блока 12 поступает токовый сигнал в результате воздействия первого пилообразного импульса. После окончания формирования первого измерительного импульса ключ 1 размыкается В результате на выходе интегратора получают величину количества электри25 чествв} пропорциональную току через рабочий электрод:

и,1

Qr

R

5 где (J, - напряжение на выходе интегратора блока 2| , 1 - ток, проходящий через рабочий электрод;

ичм резистор в цепи отрицатель™ Q ной обратной связи токового

усилителя 5

t - постоянная времени интегратора о

Исходное состояние ЦАП 16 перед началом первого измерительного импульса - в положении максимального выходного напряжения, а цифрового аттенюатора 15 - в положении максимального ослабления выходного напряжения ЦАП, По окончании интегрирования первого пилообразного импульса по сигналу с ПЗУ запускается цифровой аттенюатор, и сигнал на выходе цифрового аттенюатора начинает ступенчато увеличиваться. В момент равенства величины напряжения на выходе интегратора с величиной напряжения на выходе цифрового аттенюатора срабатьтает компаратор 14 и счетчик 1щфро- вого аттенюатора фиксируется в данном состоянии до окончания цикла измерения. Таким образом, осуществляется контроль выходным сигналом ЦАП величины площади поверхности рабочего электрода ячейки в данный момент измерения. После срабатьшания компаратора ЦАП сбрасьтается в нулевое состояние, ключ 13 замыкается и восстанавливает интегратор в исходное состояние. По

15

истечении заданного интервала времени, в течение которого происходит накопление органических примесей на рабочем электроде, ПЗУ вьщает сигнал на формирование второго пилообразного импульса, идентичного первому. При этом ключ 11 замыкается, а ключ 13 размыкается, и токовый сигнал, соответствующий второму измерительному импульсу, прступает на вход интеграто ра блока 12, на выходе которого получают величину количества электричества 0 пропорциональную току через рабочий электрод:

г, . и,-г

Q, ,

H-jw

где Uj- напряжение на выходе интегратора за время прохождения 2-го измерительного импульса ij- ток, проходящий через рабочий электрод ячейки в течение 2-го измерительного импульса - постоянная времени интегратора;

резистор в цепи отрицательной обратной связи токового усилителя.

По окончании 2-го измерительного импульса по сигналу с ПЗУ запускается ЦАП, Возрастающее напряжение с выхода ЦАП через цифровой аттенюатор с масштабным коэффициентом ослабления Кд поступает на один вход компаратора, на второй вход которого поступает напряжение с выхода интегратора. В момент равенства этих напряжений компаратор срабатьшает. По сигналу с ПЗУ состояние счетчика ЦАП в момент срабатьшания компаратора переписьшается в преобразователь с долговременной памятью, после чего интегратор и ЦАП возвращаются в ис-ходное состояние (ключ 11 разомкнут, ключ 13 замкнут, ЦАП 16 сброшен на нуль).

По прохождении последующих -измерительных импульсов происходит аналогичный процесс. После прохождения 4-го измерительного импульса ПЗУ запускает цифровую индикацию результатов измерения. При этом состояние триггеров устройства долговременной памяти с помощью дешифратора дешифруется и фиксируе1ся на цифровом табло.

Причем дешифратор двоидно-десятичного кода состояния триггеров устройства долговременной памяти обрат-

5794016

ньш, т.е. нулевое состояние счетчиков дешифруется как максимальная цифра (999 в данном случае при трехдекадном счетчике, а состояние максимального заполнения, соответствующее максимальному напряжению на выходе цифроаналогового преобразователя, дешифруется как нулевое (000 в данном случае) состояние. При такой дешифрации состояния устройства долговременной памяти на цифровом табло прибора фиксируются результаты измере,ний в виде

,,

15

где А, - состояние ЦАП при первом измерительном импульсе {для трехдекадного счетчика ЦАП в данном случае 99,9);

20 п состояние счетчика ЦАП при п-м измерительном импульсе (например, 80,О); N - величина заполнения поверхности рабочего электрода 25 ячейки органическими примесями в процентах (в данном случае N 99,9 - 80,0 19,9%).

Таким образом, устройство для pea2Q лизации предлагаемого способа определения содержания органических примесей в воде проводит предварительную подготовку поверхности рабочего электрода, автоматическое наложение на рабочий электрод заданных про35граммой измерительных импульсов, вычисление с индицированием результатов измерений с автоматическим учетом при измерении изменения поверхности рабочего электрода. 40

Таким образом, изобретение обладает следующими преимуществами.

1.Осуществляется раздельное определение органических примесей в

45 воде.

2.Полностью автоматизируется цик измерений вне зависимости от изменения площади поверхности рабочего . электрода. 3. Повышена точность и надежность измерения за счет того, что токовые сигналы всех измерительных импульсов интегрируются одним интегратором с автоматическим вычислением и индикацией результатов измерений.

Точность измерения информативной величины не превьшгает 0,1%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1986 года SU1157940A1

Лейте П
Определение органических загрязнений в питьевых, природных и сточных водах
- М.: Химия, 1975, с
Прибор для промывания газов 1922
  • Блаженнов И.В.
SU20A1
Способ определения содержания общего органического углерода в воде 1974
  • Громыко Виолетта Анатольевна
  • Цыганкова Тамара Борисовна
  • Гайдадымов Виктор Борисович
  • Васильев Юрий Борисович
SU573745A1
Прибор с двумя призмами 1917
  • Кауфман А.К.
SU27A1
Авторское свидетельство СССР по заявке № 2902872/25 кл
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
,

SU 1 157 940 A1

Авторы

Казаринов В.Е.

Васильев Ю.Б.

Алексеев В.Н.

Ленцнер Б.И.

Хазова О.А.

Громыко В.А.

Гайдадымов В.Б.

Чижов С.В.

Синяк Ю.Е.

Скуратов В.М.

Левина Г.Д.

Фарафонов Н.С.

Новиков В.М.

Бобе Л.С.

Амирагов М.С.

Серебряков И.В.

Шмальцель Г.Н.

Чичуа Г.П.

Мельник А.В.

Даты

1986-01-15Публикация

1980-12-22Подача