Способ определения концентрации вещества в смеси Советский патент 1992 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в мясной, молочной, пищевой, химической и др. отраслях промышленности для автоматического экспресс-анализа концентрации компонентов многокомпонентной смеси.

Известен способ определения концентрации жира в молоке, заключающийся в измерении диэлектрической проницаемости или диэлектрических потерь в пробе молока. Известный способ базируется на отличии диэлектрической проницаемости жировых частиц (относящихся к диэлектрикам) от диэлектрической проницаемости

дисперсионной среды молока, обладающей полупроводящими свойствами, х Данный способ имеет весьма ограниченное применение по причине низкой точности анализа, так как на результат анализа оказывает влияние наличие в молоке других частиц гетерогенной фазы молока, которые как и жир относятся к диэлектрикам (казеин, о-лактальбумин,/3-лактоглобулин и др.). Кроме этого реализация данного способа предполагает использование высокочастотного диапазона электромагнитного поля, что, в свою очередь, является причиной увеличения ошибки от воздействия внешних электромагнитных полей, от паразитных электрических емкостей и т.д.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения концентрации вещества в смеси вещества, заключающийся в измерении электропроводности,анализируемой пробы вещества по результатам тарировки анализатора эталонным раствором с известной электропроводностью.

Недостатком способа является низкая точность анализа, вызванная влиянием на результат других компонентов, также поляризационными эффектами и т.д. Решить вопрос экспресс-анализа многокомпонентных (по электрофизическим свойствам компонентов) веществ известными способами без предварительного превращения многокомпонентного вещества в двухкомпоненг- ное (путем растворения других компонентов или их выделения из вещества) невозможно.

. Целью изобретения является повышение точности определения.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ.

Способ реализуется следующим образом.

Измерение электрических характеристик осуществляют в мостовой схеме переменного тока.

Предварительно осуществляют градуировку схемы, для чего снимают зависимость величины фазового сдвига между напряжением питания и выходным напряжением разбаланса от концентрации эталонных растворов веществ, образующих смесь. Измерение эталонных растворов производят па различных частотах диапазоном fi...fi...fn, где ,2,..n. Опредепяют по градуировоч- ным зависимостям частоту fp, соответствующую максимальному динамическому диапазону фазового сдвига для исследуемого вещества.

На частоте fp производят измерение анализируемого раствора. П.)и этом начальную балансировку мостовой схемы осущест- вляют по сопротивлению, измеренному для эталонного раствора обнаруживаемого вещества с его минимальным содержанием.

Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1, измерительную схему, состоящую из кондухтометрической ячейки

2, резисторов 3, линейного усилителя 4, измерителя 5 фазы, осциллографа 6.

Генератор 1 позволяет плавно изменять частоту и амплитуду синусоидальных колебаний и используется для питания мостовой измерительной схемы. Сопротивления резисторов Rz, Rs, выбираются в зависимости от предварительно измеренного сопротивления кондуктометрической ячейш, заполненной эталонным раствором анализируемого вещества. Напряжение разбаланса, получаемое в ходе измерений сдвига фаз электрических сигналов в зависимости от концентрации эталонных растворов веществ, составляющих смесь и при анализе самой смеси вещества, поступает на вход линейного усилителя 4 и далее на вход измерителя 5 и параллельно - на вход многоканального осциллографа. По показанию фазометра производится измерение

фазового набега, а с помощью осциллогра. фа производится дополнительный контроль

набега фазы путем визуального наблюдения

величины сдвига фаз между синусоидальным напряжением, снимаемым с мостовой схемы,и опорным напряжением. Формула изобретения Способ определения концентрации вещества в смеси, включающий измерение

электрических характеристик эталонного раствора и исследуемого раствора и определение концентрации последнего по предварительно полученной градуировочной зависимости, отличающийся тем, что,

с целью повышения Точности определения, измерения электрических характеристик осуществляют в мостовой схеме переменного тока, причем предварительно осуществляют ее градуировку, для чего снимают

зависимость величины фазового сдвига между напряжением питания и выходным напряжением разбаланса от концентрации эталонных растворов веществ, образующих смесь на различных частотах, определяют

частоту, соответствующую максимальному динамическому диапазону фазового сдвига для исследуемого вещества и производят измерение на этой частоте анализируемого раствора, причем операцию начальной балансировки мостовой схемы осуществляют по сопротивлению, измеренному для эталонного раствора обнаруживаемого вещества с его минимальным содержанием.

w

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в мясной, молочной, пищевой, химической и др. отраслях промышленности для автоматического экспресс-анализа концентрации многокомпонентных смесей. Целью изобретения является повышение точности способа. Предлагаемый способ реализует сравни- тельный метод, когда компоненты определяются по предварительно полученной граду про вечной зависимости. Измерение производится в мостовой схеме переменного тока, предварительно сбалансированной. При градуировке снимают зависимость величины фазового сдвига между напряжением питания и выходным напряжением разбаланса от концентрации эталонных растворов веществ, образующих смесь. Измерения производят на различных участках, получая семейство градуировоч- ных кривых. Определяют частоту, соответствующую максимальному динамическому диапазону фазового сдвига для исследуемого вещества. Измерение производят на этой частоте и определяют концентрацию искомого вещества по результатам измерений по градуировочным зависимостям. 1 ил.