Автоматический фотоколориметрический анализатор жидкости Советский патент 1990 года по МПК G01N21/27 

Изобретение относится к химико-аналитическому приборостроению и может быть использовано для автоматического контроля степени загрязнения сточных вод в различных отраслях про- мьшшенно сти,

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже представлена функциональная схема автоматического фотоколориметрического анализатора жидкости.

Устройство содержит дозаторы 1 - 3 для подачи анализируемого, буферного и 9КРашивагецего растворов, соединенные по входу патрубками соответственно с точкой отбора пробы и емкостя-

ми 4 и 5 для буферного и окрашивающего реагентов, по выходу дозаторы патрубками соединены через реакционную линию 6 задержки с проточной кюветой 7, Устройство также содержит источник 8 излучения и фотоприемник 9, который соединен с входом усилителя 10, выход которого соединен с входами вычитающего блока 11 непосредственно и через первый запоминающий блок 12, выход вычитающего блока через второй запоминающий блок 13 соединен с регистратором 14, при этом

ЯП

э

5О

& 4 4

два выхода реле 15 времени соедине- ны через блоки 16 и 17 задержки с управляющими входами запоминающих блоков 12 и 13, а третий выход соединен с цепями управления дозаторов 2 и 3.

Анализатор работает следующим образом.

Анализируемый раствор непрерывно подается дозатором 1 через реакционную линию 6 задержки в проточную кювету 7. Реле времени формирует импульсы на периодическое включение дозаторов 2 и 3 для подачи в анализи- руемый раствор буфера и окрашивающего реагента. Длительность работы дозаторов 2 и 3 определяется временем, необходимым на появление окраски анализируемого раствора, и сое- тавляет 10-50 с. Длительность паузы определяется временем, необходимым на промывку кюветы анализируемым раствором без окрашивающего реагента, и составляет 20-40 с.

После добавления окрашивающего реагента в анализируемый раствор необходимо какое-то время (10-50 с) на появление окраски, поэтому раствор подается в кювету 7 через реак- ционную линию 6 задержки, которая представляет собой отрезок трубки, через которую анализируемый раствор от точки подачи реагента до кюветы проходит за время (10-50 с), необ- ходимое для получения окраски.

Таким образом, через кювету 7 попеременно проходит неокрашенный -и окрашенный анализируемый раствор0 Соответственно, с выхода фотоприемника 9 на вход усилителя поступает аналитический сигнал, содержащий информацию о начальной оптической плотности (холостой опыт) и оптической плотности раствора после введения окрашиваю- щего реагента

Выделение полезного сигнала с учетом компенсации погрешности осуществляется .блоками 11 - 13 и 1.5 - 17. По команде реле 15 времени включаются дозаторы 2 и 3. Одновременно по перед нему фронту сигнала с реле времени включается первый блок 16 задержки. В анализируемый раствор подается окрашивающий реагент. Эта смесь поступа- ет в реакционную линию задержки, где происходит реакция и раствор приоб- ретает соответствующую окраску. За несколько секунд до начала поступ

5

0 $

0

ления окрашенного раствора в кювету, блок 16 задержки подает сигнал на первый запоминающий блок 12, который фиксирует сигнал с выхода усилителя 10. Этот сигнал соответствует холостому опыту.

Через некоторое время реле 15 времени отключает дозаторы 2 и 3 (дозатор 1 работает непрерывно) и по заднему фронту импульса включает второй -блок 17 задержки. Прекращается подача реагентов и анализируемый /неокрашенный) раствор начинает вытеснять из реакционной линии окрашенный раствор в кювету0 После того, как ячейка промоется окрашенным раствором, блок 17 задержки подает сигнал на второй запоминающий блок 13. В этот момент на вход второго запоминающего блока 13 поступает сигнал с выхода вычитающего блока П,который из сигнала с выхода усилителя вычитает результат холостого опыта (с выхода первого запоминающего блока 12)0

Таким образом, второй запоминающий блок 13 фиксирует полезный аналитический сигнал с учетом компенсации, нестабильности источника 8 излучения, мутности или начальной окрашенности раствора, загрязнения стенок кюветы, нестабильностей фотоприемника 9 и усилителя 10, Учет и компенсация этих погрешностей достигается за счет того, что изменение параметров источника излучения, фотоприемника и усилителя, мутности раствора, загрязнение стенок кюветы происходят относительно медленно (суммарная погрешность перечисленных параметров составляет 2-3% за час), и можно принять, что за 10-50 с эти параметры не изменяются, следовательно, эти погрешности скомпенсируются.

Сигнал с выхода блока 13 поступает на регистратор 14, который отображает результат анализа. Далее цикл измерения повторяется. Несмотря на то, что анализ происходит циклично, время запаздывания результата знали- за минимально и равно времени, необходимому на появление окраски.

Формула изрбретения

Автоматический фотоколориметрический анализатор жидкости, содержащий источник излучения, оптически связанный через проточную кювету с фотоприемником, выход которого соединен с усилителем, регистратор, а также дозаторы для подачи анализируемого раствора, буферного и окрашивающего реагентов, входы которых соединены патрубками соответственно с кой отбора пробы и емкостями для реагентов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, анализатор снабжен двумя .п запоминающими блоками, вычитающим блоком, реле времени, двумя блоками задержки и реакционной линией задержки, при этом выход усилителя соединен с первым входом вычитающего бло- j с

ка непосредственно, а с втс-рым входом - через первый запоминающий блок, выход вычитающего блока через второй запоминающий блок соединен с регистратором, первый и второй выходы реле времени соединены через соответствующие блоки задержки с управляющими входами первого и второго запоминающих блоков соответственно, а третий выход соедиен с управляющими входами дозаторов буферного и окрашивающего реагентов, выходы всех . дозаторов через реакционную линию задержки соединены с проточной кюветой.

Изобретение относится к химико-аналитическому приборостроению и может быть использовано для автоматического контроля степени загрязнения сточных вод в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности измерений. Для этого анализатор снабжен двумя запоминающими блоками, вычитающим блоком, реле времени, двумя блоками задержки, реакционной линией задержки, проточной кюветой, через которую оптически связаны источник излучения и фотоприемник с усилителем. Причем выход усилителя соединен с вычитающим блоком непосредственно и через первый запоминающий блок, а выход вычитающего блока соединен через второй запоминающий блок с регистратором. При этом два выхода реле времени соединены через соответствующие блоки задержки с управляющими входами запоминающих блоков, а третий связан с дозаторами буфера и окрашивающего реагента, которые выходными патрубками соединены через реакционную линию задержки с проточной кюветой. 1 ил.