Устройство для электрохимических измерений Советский патент 1988 года по МПК G01N27/28 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для электрохимических измерений в химико-фармацевтической, микро- , биологической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точ - ности измерений в кристаллизующих (:редах за счет автоматической очист- ю си поверхности камеры-насадки, пред- {угвращения инкрустации кристаллов На ее поверхности и растворения кристаллов вне камеры-наЬадки.

На чертеже изображена схема уст- 15 ройства.

: Устройство содержит датчик с чувствительным элементом 1, предста:вляю«, цим собой электродную пару, и распреелительную камеру-насадку 2. Р.ыход 20 чувствительного элемента 1 связан с измерительным прибором 3. Распредели- тельная камера-насадка содержит филь- тровальный материал 4 в виде эллипсоида вращения, закрепленный с чувствитель-25 элементом уплотнительной муфтой 5, соединенной с внутренним спирале- видным каркасом 6, внешним спиралевидным трубчатым каркасом 7, вьтолненным в виде эллипсоида вращения, по обра- 30 зующим которого закреплены металлические струны 8. Внешний спиралевид- ный каркас 7 подключен к источнику теплоносителя. Камера-насадка 2 снабжена патрубком 9. для подачи сжатого ,c воздуха и патрубком 10 вакуумирова- ния..

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в работу 0 через патрубок 10, соединенньй с источником вакуумирования, из распределительной камеры-насадки 2 откачивается воздух. Создаваемое разрежение вызывает поступление исследуемой ,c среды в камеру-насадку 2, обеспечивая контакт с чувствительным элемен- - том 1 - электродной парой.

При этом форма камеры-насадки 2 изменяется до поверхности, ограничен- JQ ной внутренним спиралевидным карка-г , сом 6. Далее исследуемая среда откачивается через патрубок 10, обеспечивая непрерывный приток жидкости через камеру-насадк 2. При необходи- мости производится возврат отбираемой жидкости в аппарат,

Исходя из конкретных физико-химических свойств каждой исследуемой

среды определяют время, в течение которого устройство без ухудшения своих эксплуатационных характеристик работает без очистки.

По мере загрязаения фильтровального материала 4 через патрубок 9 в распределительную камеру-насадку 2 подается сжатый, воздух, происходит пневмовстряхивание и камера-насадка 2 принимает форму эллипсоида, ограниченного внешним каркасом 7. Вибрация, создаваемая металлическими струнами 8, способствует очистке фильтровального материала 4, что в совокупности с пневмовстряхиванием и локальным подогревом очищает фильтровальный материал 4 от налишпих кристаллов. Время продувки подбирается исходя из свойств исследуемой среды и свойств фильтровального материала. Через заданное время цикл очистки повторяется. Управление очисткой может про- Iизводиться с помощью программного устройства (не показано).

Эллипсоид вращения повьш1ает эффективность очистки, так как объем эллипсоида вращения больше объема цилиндра при одинаковой высоте, и. при подаче сжатого воздуха сила, встряхивающая .налипшие частицы,больше у эллипсоида вращения, потому что расстояние, на которое смещается то- ковая поверхность при чередовании подачи сжатого воздуха и разрежения, превьш1ает аналогичные смещения при использовании цилиндрической поверхности в 2-3 раза, соответственно, возрастает и эффективность очистки.

Создаваемое разрежение вызывает поступление исследуемой среды в эллипсоидальную камеру-насадку, обеспечи-i вая -контакт с помещенными в нее измерительным и сравнительнымэлектродами, причем исследуемая жидкость откачивается через патрубок. Таким образом, внутрь каме ы-насадки попадает очищенный от кристаллов раствор, и даже если в нее попадает незначительное число мелких кристаллов, они уносятся через патрубок, так как исследуемая жидкость непрерывно отсасывается из камеры-насадки под действием разрежения.

Таким образом, применение разрежения в устройстве не ухудшает его характеристики по сравнению с известными устройствами и не сказывается отрицательно на свойствах растворов,

3u

так как исследуемый раствор под действием вакуума непрерывно поступает в камеру-насадку и непрерывно омывает чувствительный элемент.

Периодически происходит подача внутрь камеры-насадки сжатого воздуха, под действием которого в случае инкрустации на самом чувствительном элементе также происходит его очистка.

Внешний спирапевидньй трубчатый каркас также повышает эффективность работы устройства: создаваемые вдоль трубчатого каркаса локальные зоны нагрева наружной части фильтра даже при незначительном повышении температуры (2-3 С) ускоряют растворение мелких кристаллов, забивающих капилляры фильтровального материала. Кроме этого, при нагреве уменьшается вязкость пленкообразукмцих веществ, что также способствует регенерации поверхности фильтровальной ткани. Например, в процессе осаждения основания димедрола согласно требованиям регламента температура реакционной массы при сливе изопропилового спирта не должна превышать 40 С, а диапазон изменения | температурь 28-40 с, и использование ; локального подо грева позволяет повысить эффективность процесса очистки и надежность работы устройства. Изме- нение температуры в локальной зоне на практически не влияет на величину показаний измерительного устройства вследствие малости градиента температуры.

Площадь .локального подогрева филь тровального материала при спиралевйд ной форме трубчатого каркаса максимальна. Кроме того, при очистке фильтровального материала, из которой выполнена камера-насадка, наибольший эффект достигается при спиралевидной форме внешнего трубчатого каркаса, выполненного в виде эллипсоида вращения, так как под действием сжатого воздуха фильтровальная ткань изменяет свою форму от поверхности, ограниченной внутренним спиралевидным каркасом, до эллипсоида вращения, ограниченного внешним каркасом. По образующей эллипсоидальной поверхности меняется ее радиус кривизны, что приводит к изменению силы инерции при пневмо- встряхивании налипших частиц, что также повьш1ает эффективность отчистки

0502

по сравнению с использованием камеры- насадки в виде цилиндра.

Вибрация металлических струн,- нас тянутых по образующим эллипсоидального внешнего каркаса, вызывает дополнительные турбулентные смещения исследуемой среды, что препятствует инкрустации кристаллов на поверхнос0 ти камеры-насадки.

Периодическое пневмовстряхивание, таким образом, изменяет форму камеры- насадки от произвольной поверхности до эллипсоида вращения, в сочетании

5 с эффектом вибрации натянутых металлических струн эффективно очищает внешнюю поверхность, а Создаваемый циркулирующим теплоагентом по внешнему спиралевидному каркасу даже не20 значительный градиент температур ус-, коряет процесс прохождения исследуемой среды в камеру-насадку, а также способствует растворению вне камеры- насадки мельчайших кристаллов, пред25 отвращая их попадание внутрь камеры- насадки и улучшая регенерацию фильтровальной ткани.

Кроме того, очистка фильтровальной камеры-насадки без применения хими3Q ческих реактивов позволяет сохранить высокую стабильность и надежность в работе чувствительного элемента (измерительного и сравнительного электродов), вести процесс измерений непрерывно, а при использовании в хими- ко- фармацевтической пр омьшшенности избежать недопустимых побочных реакций.

При использовании изобретения

.Q отсутствует осаждение твердой фазы

на электродах, повышается точность

измерения окислительного потенциала.

В результате достигается уменьшение

трудозатрат на техническое обслужи 5 вание электродной системы и увеличение выхода целевого продукта, связан-, уое с повьшгением точности измерения окислительного потенциала.

35

50

55

Формул а изобретения

1. Устройство для электрохимических измерений, содержащее датчик, чувствительный элеме нт которого размещен в камере-насадке и соединен с измерительным прибором, о т л и - чающееся тем, что, с целью повышения точности измерений в кристаллизующих средах за счет автоматической очистки поверхности камеры- насадки, камера-насадка снабжена патрубками подвода сжато.го газа и . вакуумирования, выполнена из упруго-. эластичного фильтровального материала в форме эллипсоида вращения и снабжена внутренним и внешним спира- левидными каркасами, внешний из которых выполнен в виде эллипсоида вра- щения,

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что,- с целью повышения точности измерений в кристаллизующих средах за счет предотвращения инкрустации кристаллов на поверхности камеры-насадки, внешний спиралевидный каркас снабжен металлическими струнами, размещенными по образующим эллипсоида вращения.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений за счет растворения кристаллов вне камеры-насадки, внешний спиралевидный каркас выполнен полым и соединен с источником теплоносителя.

Изобретение относится к устройствам для электрохимических измерений и может быть использовано в химико-фармацевтической, микробиологической, пищевой и других, отраслях. Цель повышение точности измерений в кристаллизующих средах за счет автоматической очистки поверхности камеры- насадки, предотвращения инкрустации кристаллов на ее поверхности и растворения кристаллов вне камеры-насадки. Устройство содержит датчик с чувствительным элементом,который размещен в камере-насадке и соединен с измерительным прибором. Камера-насадка выполнена из упругоэластичного фильтровального материала в форме эллипсоида вращения, снабжена внутренним и внешним спиралевидными каркасами, внешний из которых выполнен полым в виде эллипсоида вращения я соединен с источником теплоносителя. Нижний спиралевидньй каркас снабжен металлическими струнами, размещенными по образующим эллипсоида вращения. Камера-насадка снабжена патрубками подвода сжатого газа и в акуумирова- ния. 2 З.П.Ф-ЛЫ, Т ил. § (Л

Кисточнику

теплоносителя