Способ определения концентрации примесей в жидкости Советский патент 1990 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано для определения качественного и количественного состава частиц в биологических суспензиях.

Целью изобретения является повышение информативности при исследовании биологических суспензий за счет определения вида примесей, их концентрации и плотности частицы примесей.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фиг. 2 - ультразвуковой спектр эталонных компонен- тов;на фиг.3 - ультразвуковой спектр тестируемых суспензий.

Схема содержит высокочастотный генератор 1 электромагнитных колебаний, создающий зондирующий сигнал, преобразователь 2, зонд-источник 3 колебаний, кювету 4 из кварцевого

стекла для тестируемой среды, детектор 5, осциллограф 6.

Способ осуществляется следующим образом.

В кювету 4 объемом 20 мл замыкается исследуемая жидкость, зонд-источник 3 ультразвуковых колебаний опускается в кювету 4 и вплотную присоединяется к стенке, в детектор 5 ультразвуковых колебаний опуска- ется в исследуемую жидкость и присоединяется к противоположной стенке кюветы, что обеспечивает Фиксированное расстояние между источником 3 и детектором 5, а также расположение их на одной горизонтали.

Ультразвуковой сигнал от источника 3 проходит через исследуемую жидкость и принимается детектором 5. От последнего сигнал передается на осцилслел

СП 0 СП

ОО

ограф 6 для анализа, В основу опрееления природы и размеров микроскопиеских частиц, входящих в суспензию, оложено явление резонанса частиц , вердой фазы суспензии при воздействии льтразвукового поля на характерных астотах частиц взвеси. Формула расета резонансных частот (Wt) твердых астиц (клеток) суспензии следующая JQ

(Oj- |p-fsl(I-l(H-2),

где (J - плотность частиц (клетки) ;

&:

15

25

поверхностное натяжение; 1 - квантовое число;

Р0 - размер частиц.

При совпадении частоты внешнего ультразвукового поля с собственной (резонансной) частотой ансамбля частиц, гомогенных по параметрам, ука- занным в формуле, происходит значительное возрастание амплитуды сигнала, визуально наблюдаемое на экране осциллографа. В силу того, что собственная (резонансная) частота ансамбля частиц определяется их размерами, плотностью, целостностью формы оболочки - такая частота является специфичной и индивидуальной для каждого рода частиц.30

Пропуская ультразвуковой сигнал фиксированной амплитуды через тестируемую суспензию, получают частотный спектр суспензии.Выделяют пики резонанса , проводят сравнение с известны- 35 ми, эталонными. По площади кривой под соответствующим резонансным пиком судят о количестве частиц данной группы (фракции). .

Эталонные кривые резонанса снима- 40 ют предварительно для каждого компонента идентифицируемой суспензии. В случае обнаружения резонансного пика на частоте, отличной от представленных эталонных, на основании приведен- 45 ной расчетной формулы можно сделать вывод о параметрах (плотность, размер и т.п.) обнаруженной фракции. По частоте, на которой зарегистриро, Q

5

5

0

35

40 45

ван пик, определяют вид частиц биологической суспензии. По площади пика в спектре вычисляют количество частиц данного вида в суспензии. Вместе с тем по ширине пика на полувысоте можно дополнительно получить информацию о качестве определенных частиц, например, о целостности их клеточной , оболочки. Зарегистрировав уширение пика относительно эталонного, по представленной формуле можно рассчитать процент клеток, у которых изменилось поверхностное натяжение и плотность вследствие, например, их термоинактивации. Такая информация позволяет судить об устойчивости клеток к неблагоприятным воздействиям, в том числе температуре, радиации и т.п.

Формула изобретения

Способ определения концентрации примесей в жидкости, заключающийся в том, что в исследуемой и эталонной жидкостях возбуждают ультразвуковые колебания, регистрируют амплитудно- частотную характеристику для обеих жидкостей, определяют по ним резонансные частоты и по отклонению резонансной частоты исследуемой жидкости относительно резонансной частоты эталонной жидкости судят о контролируемом параметре, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности при исследовании биологических суспензий, определяют амплитудно-интегральный параметр характеристик в диапазоне частот, соответствующих половине амплитуды на резонансной частоте при этом по отклонению резонансных частот судят о виде примесей, по отклонению амплитудно-интегральных параметров - о их концентрации, а по отклонению ширины характеристики в указанном диапазоне - о плотности частиц примесей.

J

Ч5

Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано для определения качественного и количественного состава частиц в биологических суспензиях. Цель изобретения - повышение информативности при исследовании биологических суспензий за счет определения вида примесей, их концентрации и плотности частиц примесей. При прозвучивании исследуемой и эталонной жидкостей регистрируют их амплитудно-частотную характеристику. По частоте, на которой зарегистрирован пик, определяют вид частиц примесей биологической суспензии. По площади пика в спектре в диапазоне частот, соответствующих половине амплитуды на резонансной частоте, вычисляют количество частиц данного вида в суспензии, а по ширине пика в том же диапазоне - плотность частиц примесей. 3 ил.

Дистиллированная вода

Фиг. 2

Фиг.1

Дрожжи

8 9 10 Частота,мГц

U

Результирующая кр для ПКС и дрожжей

5 6 Фиг,3

ПКС

8 9 10 Час то та,МГц