Устройство для седиментационного анализа Советский патент 1991 года по МПК G01N15/04 

Изобретение относится к устройствам для седиментационного анализа в центробежном или гравитационном полях с определением зависимости интенсивности излучения от плотности суспензии.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и сокращение времени анализа большого числа проб без смены седиментационной жидкости путем интерполяции порогов срабатывания компараторов.

На чертеже приведено устройство для седиментационного анализа.

Устройство состоит из кюветы 1, соединенной с загрузочным устройством 2 Кювета 1 в зависимости от типа излучателей 3 (звуковые, световые и т.д.) может быть прозрачной или непрозрачной, В зависимости от метода осаждения (гравитационный, центробежный) исследуемого материала

выбирается форма (прямоугольная, цилиндрическая) и размеры кюветы 1 Излучатели 3 могут быть точечными, кольцевыми линейными и расположены как внутри кюветы 1, так и вне ее. Напротив излучателей 3 установлены соответствующие приемники 4. соединенные через усилители 5 с компараторами 6 электрического типа с управляемым эталоном сравнения Выходы обоих компараторов 6 соединены с входами сравнивающего устройства 7 и с г числитель- ным устройством 8

Вычислительное устройство 8 представляет собой простейшее устройство, выполняющее операцию счета по формуле Стокса, например сумматор с соответствующей программой вычисления. Устройство 8 соединено с автоматическим регистратором 9 Выход сравнивающего устройства 7 также соединен с регистратором 9 ПредлаО

со ел о

4

гаемое устройство содержит два интерполятора 10, выходы которых соединены с управляющими входами компараторов 6, одни из выходов соединены с выходами компараторов 6, а другие - с выходом вычислительного устройства 8.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в кювету 1 заливают седиментационную жидкость. В рассматриваемом случае выбран центробежный метод осаждения, поэтому кювета 1 имеет возможность вращения вокруг своей оси. При вращении кюветы 1 седиментаци- онная жидкость принимает форму коаксиального цилиндра. Анализируемая проба из загрузочного устройства 2 подается в кювету 1 так, что происходит равномерное ее распределение по внутренней поверхности коаксиального цилиндра. Под действием центробежного поля происходит перемещение частиц пробы от внутренней поверхности коаксиального цилиндра седи- ментационной жидкости до стенки кюветы 1. В устройстве две пары кольцевых излучателей 3 и приемников 4 расположены одна напротив другой так, что световой пучок от излучателя ориентирован строго перпендикулярно направлению движения частиц. При этом размер развернутого светового пучка должен быть не меньше соответствующего размера кюветы, т.е. световой пучок должен полностью перекрывать сечение кюветы. Действие устройства основано на явлении экстинкции, когда взвешенные в кювете частицы ослабляют интенсивность пучка света между излучателем 3 и приемником 4. По осаждении частиц среда осветляется, при этом изменения освещенности воспринимаются приемниками 4, которые преобразуют световые потоки в электрические сигналы по напряжению и передают их усилителям 5. На выходе последних формируются два сигнала,сдвинутых по времени, которые принимаются компараторами 6. При анализе первой пробы компарато- ры 6 отсекают помехи, вызванные флуктуацией сигналов, поступающих с усилителей 5. С компараторов 6 электрические сигналы, сдвинутые по времени, поступают в сравнивающее устройство 7, которое формирует сигнал рассогласования. Этот сигнал передается на автоматический регистратор 9, в котором преобразуется в цифровой сигнал, являющийся началом регистрации измерения. Цифровой сигнал, характеризующий сдвиг по времени сигналов приемников 4, поступает с регистратора 9 на вычислительное устройство 8, в котором по формуле Стокса определяется максимальная крупность частиц анализируемой пробы, по значению которой задается значение минимального размера частицы на момент окончания анализа и периодичность измерения (из условия соотношения размеров частиц, их процентного содержания и т.д.). По окончании анализа сигнал с вычислительного устройства 8 поступает на регистратор 9 и по нему заканчивают регистрацию измерения. При анализе последующих проб их загружают при помощи устройства 2 в ту же седиментационную жидкость по сигналу вычислительного устройства 8 об окончании регистрации измерения предыдущей пробы. При загрузке второй пробы с приемников 4 через усилители 5 в компараторы 6 поступают сигналы со сдвигом во времени, харэктеризующие суммарные световые потоки от двух проб. Сигналы с вычислительного устройства 8 об окончании регистрации измерения дают команду на интерполяторы 10 о принятии сигнала с выходов сооветствующих компараторов 6, в результате чего на управляющие входы компараторов 6 выдаются сигналы, характеризующие закон прогнозируемого оседания частиц первой пробы.

Таким образом, с выходов компараторов 6 на сравнивающее устройство 7 поступают сигналы, характеризующие только вторую пробу, т.е. исключается влияние первой пробы, что обеспечивает достоверность анализа последней пробы.

Формула изобретения Устройство для седиментационного анализа, содержащее кювету, загрузочное

устройство кюветы, две пары излучателей и приемников, расположенных с противоположных ее стороны, соединенных через усилители и компараторы с входами сравнивающего устройства, выход которого соединен с автоматическим регистратором, о т- личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и сокращения времени анализа большого количества проб при достоверном измере0 нии каждой без смены седиментационной жидкости, оно снабжено двумя интерполяторами, первые входы которых соединены с выходами компараторов, вторые входы соединены с выходом вычислительного уст5 ройства, выходы интерполяторов - с вторыми входами компараторов, и выход вычислительного устройства соединен с загрузочным устройством кюветы.

r

ft (g)

Изобретение относится к устройствам для седиментационного анализа в центробежном или гравитационном полях с определением зависимости интенсивности излучения от плотности суспензии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности анализа при последующей загрузке проб без смены седиментационной жидкости Цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительно двумя интерполяторами первые входы которых соединены с выходами компараторов, вторые входы - с выходом вычислительного устройства, выходы интерполяторов соединены с вторыми входами компараторов, а выход вычислительного устройства с загрузочным устройством кюветы Конструкция устройства позволяет вести анализ частиц в заданном интервале размеров и сокращает более чем на порядок время проведения каждого отдельного анализа 1 ил