Способ кондуктометрического контроля растворов Советский патент 1988 года по МПК G01N27/04 

Изобретение относится к способам кондуктометрического контроля и может быть применено в различных от- раслях промышленности, например, хи- мической, .пищевой и др.

Цель изобретения - повышение точности измерений .за счет совокупных измерений в двухпараметрической задаче при варьировании операции выбор ра apri MeHTa.

Способ осуществляют следующим образом.

Исследуемый раствор помещазот в кондуктометрическую ячейку снабжен- ную нагревателем и датчиками температуры и электропроводности. Нагревают исследуемьй раствор в интервале температур от t до t. При этом одновременно измеряют текущие значе- ния электропроводности гс(Т) и температуры t( C). Определяют обобщенный параметр совместных измерений электропроводности и температуры путем интегрального преобразования вида- ,

В

- - У.

dt , dT

(1)

коэффициент пропорциональ- зо

ности

обобщенный параметр; текущее значение электропроводности;время процесса; нижнее и верхнее значения

температурного интервала нагрева;скорость изменения темпера35

туры раствора.

Коэффициент пропорциональности К определяется функцией преобразования технического устройства, реали- зующего способ.

По предварительно полученной градуировочной зависимости С(Б) опреде- ляют концентрацию анализируемого вещества в растворе.

Для моментов времени Т и Г,когда температура раствора достигает значений t, и t, фиксируют значения электропроводности % и эг . Вторично производят нагрев, повторяя измерительный цикл в пределах от аб., до

о

значений электропроводности. Опре- деляют дополнительный обобщенный параметр совместных измерений электропроводности и температуры в виде интегрального преобразования вида

,

- Q t

-д/

Of М

(2)

,.

д

5 0 5

о

5

0

5 .

о

5

где d sf/d C - скорость изменения электропроводности,

эе„ и aCg - нижнее и верхнее значения интервала электропро- водностей, в .котором производится нагрев. По зависимости С(А) определяют концентрацию и находят среднее совокупных измерений двухпараметрической задачи С(А,В), т.е. окончательное значение концентрации анализируемого вещества рассчитывают по обобщенному параметру С(А) с учетом дополнительного обобщенного параметра С(В).

На чертеже представлено устройство ДЛЯ осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит кондуктомет- рическуго ячейку 1 с первичными преобразователями 2 и 3 электропроводности и температуры соответственно, измерителями 4 и 5 электропроводности и температуры соответственно, блоки 6 и 7 дифференцирования каналов электропроводности и температуры, блок 8 умножения, ключ 9 с электронным управлением, интегратор 10, компараторы 11-15, счетчик 16 импульсов, дв ухпозиционный ключ 17, и на греватель 18. Последовательность осуществления операций способа еле-- дующая. В первом положении переключателя 17, изображенном на чертеже, производится первый цикл измерения и определения величины С(В). При поступлении контролируемого электролита в ячейку 1 по команде включается нагреватель 18 и после достижения-, температурой, электролита заданного значения t, соответств ую- щего начальному значению интервала нагревания, компаратор 15 включает счетчик 16, который начинает подсчитывать импульсы, поступающие с компараторов 11 и 12 в моменты их пе реключения. Одновременно на инвертирующий и неинвертирующий входы усилителя интегратора 10 поочередно с помощью ключа 9 по командам с компараторов 11 и 12 поступает сигнал с блока 8 умножения, пропорциональный произведению электропроводности на скорость изменения температуры

() каждого положения клю20

31420500

ча 9 интегрирование происходит до момента, когда выходной сигнал интегратора 10 примет заданное значение. Например, выход блока 8 умно- жения через ключ 9 соед1шен с инвертирующим ВХОДОМ усилителя интегратора 10. На выходе усилителя интегратора 10 постепенно сигнал увеличивается до момента, когда сработает ком-JQ паратор 11. Это приводит к переключению ключа 9 и выход блока 8 умножения оказывается подключенным к неин- вертир ующему входу усилителя интегратора 10. Сигнал на его выходе начи-J5 нает уменьшаться до тех пор, пока не сработает компаратор 12. Это приводит к переключению ключа 9. Процесс повторяется периодически и импульсы, образованные в моменты переключения компараторов 11 и 12, подсчитываются счетчиком 16 импульсов.до тех пор, пока температура электролита не достигнет значения tg - верхнего предела диапазона нагрева. В этот момент времени по сигналу с компаратора 13 содерж.имое счетчика 16 импульсов заносится в его оперативную память и поступает на блок индикации для представления оператору либо на устройства сбора и переработки измерительной информации, где рассчитывается, величина концентрации С(В). д 1овременно отключается нагреватель 18 и электролит в ячейке 1 начинает остывать. Ilpk этом на счетчик 16 импульсов продолжают поступать импульсы, которые он подсчитывает до момента, когда электролит охладится до заданной температуры tn. В этот момент времени содержимое счетчика заносится в его опера- THBHj o память для дальнейшего использования. . После этого переключатель 17

переводится во второе положение и осуществляется второй цикл измерения, когда обобщенный параметр формируется путем произведения х на скорость изменения электропроводности

25

30

35

40

45

ни

сч ви пе те ко

Ф

ро чт ко од те ва но ла ньй те по ко ва чт ме во и ин на че ют ме

гд

а ств тел

зе

-f Начало и конец интегрирова0

Q 5

5

0

5

ния задаются компараторами 14 и-13.

Точность способа повышается за счет учета возможных нелинейных зависимостей электропроводности от температуры при перемене аргумента интегрирования в задаче определения концентрации растворов.

Формула изобретения

Способ кондуктометрического контроля растворов, заключающийся в том, что исследуемый раствор помещают в кондуктометрическую -ячейку, измеряют одновременно электропроводность и температуру раствора при его нагревании, фиксир по начальное и конечное значения температурного интервала нагревания и определяют обобщен- ньй параметр совместных измерений температуры и электропроводности, по которому рассчитывают в растворе концентрацию анализируемого вещества, о т л и ч ающ ий с я тем, что, с целью повышения точности измерений, находят значения электропроводности, соответствующие начальному и конечному значениям температурного интервала нагревания, повторяют цикл нагревания в пределах найденных значений электропроводности и определяют дополнительный обобщенный параметр вида

А

Э€,

dT

1

0

5

где К с -

Э€ коэффициент пропорциональ-HOCTHJ

время процесса текущее значение электропроводности;;Эбд- нижнее и верхнее значения

электропроводности, а концентрацию анализируемого, вещества рассчитывагот с учетом дополнительного обобщенного параметра.

зе

ffi

JjL -yOl-Jl7

Г П Г -П

л

/5

L..LJ

«

Изобретение относится к способам кондуктометрического контроля жидких сред и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например, химической, пищевой и др. Целью изобретения является повышение точности измерений. В способе совместных измерений электропроводности и температуры при нагревании раствора фиксируют начальное и конечное значения температурного интервала нагрева и Соответствующие им значения электропроводности. В первом цикле измерения вычисляют обобщенный параметр при аргументе электропроводности, умноженной на скорость измерения температуры. Во втором цикле измерения дополнительный обобщенный параметр определяют по аргументу электропроводности, умноженной на скорость изменения электропроводности. Значение концентрации анализируемого в растворе вещества определяют как результат совокупных измерений двух обобщенных па- раме тров. 1 ил. Q. (Л