Устройство для измерения электрофоретической подвижности частиц взвеси в воде Советский патент 1988 года по МПК G01N27/26 

(Л

со -Ni

о ел

5, 6 и одинаковый с ней по форме и размерами цилиндр 4, соединенный с ячейкой в виде сообщающихся сосудов. По ртклонениям стрелки 19 коромысло- вых весов фиксируется с помощью блока 1 разница масс частиц, осевщих на чащечки 23, и на основании этого на устройстве регистрации и индикации

фиксируется величина и знак электро- форетической подвижности. Изобретение позволяет повысить точность измерения, сократить затраты времени и упростить процесс измерения, создает возможность осуществлять измерения в автоматическом режиме, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения электрофорети- ческой подвижности частиц взвеси в воде и может использоваться в системах очистки природных и сточных вод. Целью изобретения является повышение точности и экспрессности измерений. Исследуемая вода поступает в электро- форетическую ячейку 3 с электродами

I

Изобретение относится к устройствам для измерения электрофоретичес- кой подвижности дисперсных частиц суспензии и может быть испопьзовано в системах очистки природных и сточ- ных вод, в коллоидной химии, медицине, биологии для изучения и использования электрокинетических явлений.

Цель изобретения - повьшение точности и экспрессности измерений.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для измерения электрофор етической подвижности частиц взвеси в воде состоит из блока ,1 управ- ления, электромагнитного клапана..2 для перекрытия подачи исходной воды, электрофоретической вертикальной ячейки 3 и одинакового с ней по форме, размерам и расположению цилиндра 4, электродом 5 и 6 с выключателем 7 и источником 8 постоянного тока, соединительного трубопровода 9 с электромагнитным клапаном 10, сливного трубопровода 11с датчиком 12 за- попнения водой, эксцентрика 13 с механизмом поворота 14, штанги 15 весо коромысла 16 весов, уравновешивающег механизма 17 с подвижным кольцом 18, стрелки 19, реле 20 регистрации трех положений стрелки (левого, центрального и правого), закрывающих дисков 21 с механизмами вьщвижения дисков 22, чашечек весов 23, зацепов 24, устройства 25 индикации и регистра- ции. Электрофоретическая ячейка ицилиндр имеют двойные стенки 26 и 27 для предотвращения конвекционных токов во время измерения и двойньш переливные кромки 28 и 29.

Устройство работает следующим образом.

В нерабочем положении, когда измерения не проводятся, чашечки 23 находятся в наклонном положении, с одной стороны упираясь на зацепыi 24 а с другой - на основание подвесок весов. -Вода проходя клапан 2, поступает в цилиндры 3 и 4 сверху и выхо7 дит по соединительному трубопроводу 9 через клапан 10. Таким образом, в нерабочем положении устройство является проточным.

Измерение электрофоретической подвижности осуществляется по команде блока 1 управления. При этом сначала закрывается электромагнитный клапан 10, перекрывая выход воды из устройства, а затем, когда цилиндры заполняются, по сигналу датчика 12 запсш- нения водой, блок 1 управления дает команду на закрытие электромагнитного клапана 2, Таким образом в цилиндрах 3 и 4 устанавливаются одинаковые стационарные объемы исследуемой воды, В тот же момент (когда в блок 1 управления поступает сигнал от датчика 12 о заполнении цилиндра водой) по команде блока 1 включается механизм 14 поворота эксцентрика 13, в результате чего поднимается штанга 15 и устройство переходит в режим измерения, т,е, чашечка 23 устанавливается в горизонтальное положение, В этот же момент (когда в блок уп- рйвления поступает сигнал от датчика 12 о заполнении цилиндров водой) с помощью выключателя 7 и источника постоянного тока 8 создается разност потенциалов между электродами 5 и 6 и одновременно включается уравновешивающий механизм 17, который двигает подвижное кольцо 18 по коромыслу 16 от крайнего левого положения

до тех пор, пока стрелка 19 не установится в центральном положении. В этот момент по сигналу реле положения стрелки Центр , поступающему в блок 1, включается в таймер и начинается отсчет времени измерения, В этот же момент (при центральном по- 1ложении стрелки 19} отключается уравновешивающий механизм 17,

На чашечки 23 оседает взвесь, содержащаяся в воде. Однако, учитывая, что на скорость осаждения взвеси в цилиндре 3 влияет разность потенциалов между электродами 5 и 6 (т.е. электрофоретическая скорость движения частиц), а в цилиндре 4 на скорость осаждения взвеси электрофоре- тическая подвижность не влияет, на чашечки взвеси в цилиндрах 3 и 4 оседает различное количество взвеси. Поэтому стрелка 19 отклоняется. Если стрелка 19 отклонится влево, то она замкнет контакт реле регистрации левого положения стрелки и по команде блока 1 управления в этот момент фиксируется время t, включается меха- низм 22 закрывающего диска 21, и за- крьшающий диск 21 устанавливается над чашечкой 23 в цилиндре 3, предот вращая дальнейшее попадание на эту чашечку частиц взвеси, В то же время осаждение взвеси на чашечку 23 в.цилиндре 4 продолжается до тех пор, пока стрелка 19 не вернется в центральное положение. В этот момент по сигналу реле регистрации центрального положения стрелки фиксируется вре ня tj и выключается таймер. Кроме

того, выключается выключатель 7, подается сигнал на уравновешивающий механизм 17, в результате чего кольцо 18 передвигается в крайнее левое положение, подается сигнал на механизм 14, который поворачивает эксцентрик 13, опуская штангу 15 весов и подается сигнал на механизм 22, в результате чего убирается диск 21i Одиовременио открываются клапаны 2 и 10 и начинается движение воды через цилиндры 3 и 4. На приборе индикации и регистрации 25 показывается знак и величина электрофоретической подвижности частиц взвеси в исследованной пробе воды.

Аналогично, если стрелка 18 отклонится вправо, то она замкнет реле регистрации правого положения стрелки.

5 0 5 0

5

В этот момент по команде блока 1 управления включится в механизм 22 и закрывающий диск установится над чашечкой 13 в цилиндре 4. В то же время осаждение на чашечку 23 в цилиндре 3 продолжается до тех пор, пока стрелка 19 не вернется в центральное положение и дальше повторяются те же операции, которые были описаны выше (при отклонении стрелки 19 в левое положение). По сравнению с прототипом предлагаемое устройство проще в эксплуатации, значительно дешевле из-за отсутствия микроскопа с большой разрешающей способностью),обладает повьш енной точностью измерения и требует малых затрат времени на процесс измерения.

Экономический эффект при использовании предлагаемого устройства может быть получен за счет снижения стоимости аппаратуры и экономии рабочего времени.

Предлагаемое устройство можно использовать на Bcgx сооружениях водоочистки для контроля за процессами осветления воды, а также для анализа других суспензий в пищевой, хи1«1чес- кой, фармацевтической промьшшенности, медицине и других отраслях.

Формула изобретения

Устройство для измерения электро- форетической -подвижности частиц взвеси в воде, содержащее электрофорети- ческую Ячейку, источник постоянного тока, соединенный с электродами.

электромагнитные клапаны, устройство регистрации и индикации, соединенное с блоком управления, отличающееся тем, что, с целью повьш1е- ния точности и экспрессности измерений, оно дополнительно снабжено ко- ромысловыми весами, чашечки которых вьтолнены из электропроводного водонепроницаемого материала, причем одна из чашечек весов расположена в вертикальной электрофоретической ячейке, а вторая - в цилиндре, идентичном по форме и размерам злектро- форетической ячейке и соединенном с ней трубопроводом, причем электрофо- ретическая ячейки и цилиндр снабжены дисками, установленными над чашеч- каьв весов с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости.