Способ определения концентрации взвешенных частиц в суспензиях Советский патент 1986 года по МПК G01N29/02 

Изобрете ше относится к исследованиям физико-химических свойств жидкой среды, в частности к способам измерения концентрации частиц вердества, взвешенного в жидкости, и может найти применение в химичес- кой и бумажной промьшшенности для анализа свойств бинарной среды суспензии по.акустическим -параметрам, а также ,для непрерывной регистрации этих параметров в технологическом процессе, i

Цель изобретений - повышение чувствительности и точности измерения конструкции.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - графики зависимости коэффициента поглощения ультразвуковых колебаний от концентрации взвешенных частиц в суспензии, насыщенной пузырьками воздуха (кривая I) и в суспензии, ненасыщенной пузырьками воздуха (кривая II), при частоте f ультразвуковых колебаний, равной 1,25 МГц.

Устройство, реализующее способ определения концентрации взвешенных частиц в суспензиях, содержит генератор 1 возбуждающих радиочастотных импульсов, подсоединенный к излучающему пьезопреобразователю 2, прием- ньш пьезопреобразователь 3, соединенный через усилитель 4 с регистратором 5.. Пьезопреобразователи 2 и 3 помещены в сосуд 6 с исследуемой суспензией на фиксированном расстоя- -нии друг от друга. Дпя насьш;ения жидкости (исследуемой среды) пузырьками воздуха устройство снабжено миксером 7.

Способ осу1цест зляют следующим образом.

Пропускают ультразвуковые колебания через исследуемую суспензию, принимают прошедшие суспензию ультразвуковые колебания и измеряют коэффициент поглощения этих колебаний. При этом исследуемую жидкость предварительно подвергают накачке пузырьками воздуха до насьш ения.

Пузырьки воздуха налипают на частицы вещества, взвешенного в жидкости, значительно изменяя акустические параметры проходящей ультразвуковой волны. Чем больше концентрация вещества в жидкости, тем больше количество пузырьков воздуха задер-

0

5

жится на частицах вещества и тем больший вклад частицы воздуха вне- сут в изменение акустических параметров.

Способ реализуется следующим образом.

Пьезопреобразователь 2, возбуж- даемый генератором 1, излучает в исследуемую суспензию, насыщенную с помощью миксера 7 пузырьками воздуха, акустические волны, которые после приема и преобразования в электрически сигнал преобразователем 3 усиливаются усилителем 4 и 5 поступают на регистратор 5. В качестве исследуемой среды была выбрана бумажная пульпа. Концентрация бумажной пульпы измерялась по определению коэффициента поглощения акустических волн в диапазоне частот 1,25 - 5,25 МГц и варьировалась в интервале 0,15- 2,0 мг/л.

Результаты измерений зависимости коэффициента поглощения от сте- пени накачки среды воздухом выявили следующую закономерность. По мере накачки исследуемой средь5 и тем самым по мере увеличения налипших на частицы вещества пузырьков воздуха коэффициент поглощения (ti.) ультразвуковых колебаний, в начале растет, а затем при достижении насыщения среды воздухом становится постоянным. Начиная с этого момента проводились замеры концентрации. Измерения проводились на частоте сигнала, равной 1,25 МГц. Частота сигнала как наиболее оптимальная была выбрана на основании экспериментальных данных.

Для непосредственного измерения концентрации шкала регистратора 5 градуировалась в единицах концентрации (мг/л). Для перевода показаний регистратора 5 в единицы концентрации можно было бы использовать и градуировочную кривую I (фиг. 2). Дпя градуировки использовался способ сухого остатка, который заклю- .чается в фильтрации двухкомпонент- ной системы с последуюш 1М высушиванием и взвешиванием сухого остатка.

Сравнение результатов измерения концентрации частиц вещества предлагаемым способом и обычным акустичес- 5 КИМ способом (без использования накачки воздуха) показано на фиг. 2, где кривая I соответствует случаю накачки пульпы пузырьками воздуха.

0

5

0

5

0

а кривая II - без накачки пульпы. Из графика видно, что наклон прямой I во много раз больше наклона прямой II и, следовательно, точность измерения в первом случае во много раз выше, чем во втором, поскольку точность измерения возрастает пропорционально отношению тангенсов углов наклона кривых Т и II.

Формула изобретения

Способ определения концентрации взвешенных частиц в суспензиях.

tgctfc/ - )

Составитель С. Волков Редактор А. Долинич Техред М.Ходанич Корректор М. Шароши

Заказ 3909/47 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Цэоизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 445794

заключающийся в том, что излучают в исследуемую суспензию ультразвуковые колебания, принимают прошедшие суспензию ультразвуковые колебания , 5 и измеряют коэффициент поглощения этих колебаний, по величине которого определяют концентрацию взвешенных частиц, отличающий- с я тем, что, с целью повышения 10 чувствительности и точности измерения, ;исследуемзта суспензию предварител но подвергают накачке пузырьками воздуха до на- сыщеййя

1.0 fufg

Изобретение относится к области исследования физико-химических свойств жидкой среды, в частности к способам измерения концентрации частиц вещества, взвешенных в жидкости. Целью изобретения яапяется повьш1е- ние чувствительности и точности измерения. Согласно изобретению исследуемую- среду (суспензию) предварительно подвергают накачке пузырьками воздуха до насыщения, затем через среду пропускают ультразвуковой сигнал, регистрируют его величину на выходе, в частности определяют коэффициент поглощения акустического сигнала средой и по величине его судят о контролируемом параметре. 2 ил. с 1C ф| СП « се