Магнитостатический фотоседиментометр Советский патент 1992 года по МПК G01N15/02 G01J1/04 

Изобретение относится к приборам для седиментационногоанализа высокодиспер- ных порошков и эмульсий в магнитном и статическом полях фотоэлектрическим методом и может найти применение в химической, биологической, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Широко применяемый метод микроско- пирования, заключающийся в фиксировании отдельных частиц с определением их числа и размеров имеет некоторые недостатки. Это большие затраты времени при определении числа и размеров частиц, что резко снижает производительность проведения анализа. Кроме того, анализ исследуемых частиц ограничивается разрешающей способностью применяемого микроскопа.

Для ускорения проведения дисперсного анализа используют центрифуги При этом, дисперсность определяется по изменению плотности проб среды, отбираемых пипеткой на заданной глубине и периодической остановке центрифуги, что снижает точность результатов, увеличивает продолжительность анализа, затрудняет автоматизацию.

Известно устройство, включающее регистрирующий прибор с усилительно-измерительной схемой и камеру, состоящую из корпуса, внутри которого расположена стойка с многозаходной винтовой резьбой и электроприводом, кроме того на стойке смонтирована измерительная головка, состоящая из осветителя кюветы, с анализируемой суспензией, которую вставляют через люк закрываемый крышкой с магнитной защелкой. На крышке люка расположены микропереключатели с контактами. Питание освещения осуществляется от стабилизатора. Регистрирующий прибор фотоседименю

00

оо

ы

ографа подключен к датчику состоящему з фотоприемника и источника контрольноо сигнала.

К недостаткам данного устройства можо отнести следующее. При установлении исперсного состава, осаждение частиц роисходит в гравитационном поле. В тоже время известно, что осаждение частиц ме- нее.1-5 мкм очень замедленно из-за участия их в броуновском движении.

Применение прибора для установления исперсности частиц меньших этого диапазона длительно и поэтому практически невозможно. К тому же описанный фотоседиментограф имеет относительную конструктивную сложность из-за наличия большого числа деталей, и вследствие этого низкую надежность.

Таким образом, целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение точности и сокращение затрат времени на проведение дисперсионного анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство содержащее кювету с дном, продольными и поперечными боковыми стенками, изготовленную из оптически прозрачного материала, осветитель и фотоприемник, размещенные на боковых стенках и связанные с измерительно-регистрирующим прибором и источниками постоянного тока и высокого напряжения, введены электромагнит, соединенный с источником постоянного тока и электропровод дящие пластины, соединенные с источником высокого напряжения, причем электромагнит прикреплен ко дну кюветы, электропроводящие пластины прикреплены к поперечным боковым стенкам внутри кюветы, а осветитель и фотоприемник размещены на продольных боковых стенках кюветы. .

В известных технических решениях совокупность признаков указанных выше в качестве новых не известна , поэтому заявляемое устройство обладает существенными отличиями.

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - схема расположения осветителя и фотоприемника.

Устройство содержит кювету 1 с дном 2, продольными 3 и поперечными А боковыми стенками, причем ко дну кюветы прикреплены электромагнит 5, соединенный с регулируемым источником постоянного тока 6, к поперечным боковым стенкам 4 прикреплены электропроводящие пластины 7, соединенные с регулируемым источником высокого напряжения 8, а на продольных боковых стенках 3 размещены осветитель 9

и фотоприемник 10, связанные с измерительно-регистрирующим прибором 11.

Устройство работает следующим образом. Исследуемая жидкость заливается в

кювету 1, включается измерительно-регистрирующий прибор 11. В-случае наличия в жидкости ферромагнитных примесей в начале включается источник постоянного тока 6. Тогда электромагнит 5 начинает притяги0 вать ферромагнитные частицы находящиеся в жидкости. При этом будет изменяться оптическая плотность исследуемой жидкости, которая контролируется датчиками 9, 10 и прибором 11. Затем включается источ5 ник высокого напряжения 8, что вызывает .создание статического заряда на электропроводящих пластинах 7 между которыми находится кювета 1. Это вызывает движение немагнитных (жидких, твердых) частиц

0 дисперсной фазы к полюсам и скапливание их у поперечных стенок. При этом, также как и в случае с ферромагнитными примесями, будет изменяться оптическая плотность контролируемая датчиками 9, 10 и прибо5 ром 11. После чего строят зависимости изменения оптической жидкости от времени разделения фаз для ферромагнитных и немагнитных частиц, а затем по известной методике производят перевод полученных

0 кривых в зависимости распределения частиц от их размеров.

Возможность регулирования тока и напряжения соответственно в источниках 6 и 8 дает возможность регулировать скорость

5 осаждения ферромагнитных частиц на дно и движение немагнитных частиц к поперечным стенкам, а следовательно регулировать время проведения дисперсного анализа. Соединение в устройстве разделения

0 частиц за счет магнитного и статического полей расширяет его функциональные возможности, т.к. позволяет проводить дисперсный анализ многофазных жидкостей на одной установке.

5 Экономический эффект предполагаемого устройства по сравнению с прототипом будет выражаться в расширении функциональных возможностей за счет проведения дисперсионного анализа многофазных жид0 костей, повышения точности и сокращения затрат времени на проведение анализа за счет изменения скорости разделения фаз при одновременном непрерывном контроле изменения оптической плотности исследуе55 мой жидкости фотометрическим методом. Формула изобретения Магнитостатический фотоседименто- метр, содержащий кювету с дном, продольными и поперечными боковыми стенками, изготовленную из оптически прозрачного

материала, осветитель и фотоприемник, размещенные на боковых стенках и связанные с измерительно-регистрирующим прибором и источниками постоянного тока и высокого напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точности и сокращения затрат времени на проведение дисперсного анализа, дополнительно введены электромагнит, соединенный с источником постоянного тока, и электропроводящие пластины, соединенные с источником высокого напряжения, причем электромагнит прикреплен ко дну кюветы, электропроводящие пластины прикреплены к поперечным боковым стенкам внутри кюветы, а осветитель и фотоприемник размещены на продольных боковых стенках кюветы.

Сущность изобретения: устройство содержит источники оптического излучения, магнитного и электростатического полей, воздействующих на частицы жидкости в процессе седиментации. 2 ил.