Устройство для определения содержания нитратов Советский патент 1993 года по МПК G01N31/02 

Изобретение относится к кондуктомет- рическим устройствам, используемым в агропромышленное™ для экспресс-анализа концентрации нитросоединений в плодах и овощах, а также в водах и почвах.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема.

Устройство (фиг. 1) содержит мультивибратор 1 с переключателем частот, выход которого подсоединен к усилителю 2 и далее на вход первичного преобразователя 3 с делителем напряжения.

Выход преобразователя 3 через детектор 4 и триггер 5 подключен к световому индикатору 6.

Мультивибратор (фиг. 2) собран на транзисторах УТ-1-УТ2 с времязадающими элементами RC. Усилитель собран на транзисторе УТ-3 по схеме с общим эмиттером и предназначен для развязки мультивибратора от делителя. Для предотвращения протекания постоянного тока через контролируемый объект в схеме предусмотрен конденсатор СЗ. Коэффициент передачи делителя задается переменным резистором R8, предназначенным для установки порога срабатывания триггера Шмидта. Двойной триггер выполнен на элементах С4, УД1, С5, УД2. Низкочастотный вход триггера выполнен на транзисторах УТ4 и УТ5, нагрузкой которого служит светодиод Д4, включенный в коллекторную цепь транзистора УТ5. При подачи питания на свобод00

а

4 О О

ю

ные электроды светодиод загорается, так как напряжение на входе триггера равно нулю. Диод УДЗ служит для температурной стабилизации порога срабатывания триггера.

Если концентрация нитратов не превышает допустимой нормы, то выпрямленное напряжение детектора не превышает порога срабатывания и светодиод продолжает гореть. При превышении концентрации нитратов допустимого предела напряжение на выходе детектора становится достаточным для Опрокидывания триггера и гашения светодиод а. Если концентрация нитратов находится на пороге срабатывания триггера, то возможно мигание светодиода.

Принцип работы устройства основывается на изменении электрической проводимости исследуемого продукта на определенной частоте тока, характерной для нитратных соединений. Электрическая проводимость нитратных соединений пропорциональна концентрации этих солей в сельхозпродуктах и при превышении установленной нормы, проходит световая индикация.

Устройство работает следующим образом.

При введении игл-электродов в контролируемый продукт, прямоугольные импульсы, вырабатываемые мультивибратором, через усилитель подаются на делитель, в верхнем плече которого включен первичный преобразователь. Первичный преобразователь представляет собой два параллельно расположенных электрода, которые .запрессованы в пластмассовый корпус устройства. Переменный сигнал с делителя, пропорциональный проводимости измеряемого объекта (концентрации нитратов) детектируется двойным детектором и подается на триггер Шмидта с заданным порогом опрокидыва0

5

0

5

0

5

0

ния, выход которого преобразуется в световую индукцию.

Устройство предназначено для экстренного определения наличия в сельскохозяйственных продуктах опасной концентрации солей (нитратов , нитритов, хлоридов и т.д.), скапливаемых в них, особенно в овощных культурах вследствие несбалансированного использования азотосодержащих удобрений.

Устройство протарировано по нитрату калия, как наиболее широко применяемому удобрению. Диапазон измеряемых концентраций 0,1-10 г/кг.

Время установки показаний не более трех секунд, габариты прибора 185х56х хЗО мм.

Использование предлагаемого устройства позволит потребителю сельхозпродуктов индивидуально контролировать содержание нитратов в приобретаемых продуктах питания, что окажет благоприятное влияние на здоровье людей и в конечном счете, при массовом их применении приведет к вынужденному производству экол&ги- чески чистых продуктов питания.

Формула изобретения

Устройство для определения содержания нитратов, содержащее источник питания, первичный преобразователь, усилитель и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно содержит .мультивибратор, детектор и триггер, при этом первичный преобразователь выполнен в виде игл-электродов, выход мультивибратора подключен к входу усилителя, вход первичного преобразователя подключен .к выходу усилителя, а выход через последовательно соединенные детектор и триггер - к индикатору.

Использование: кондуктометрические устройства, используемые в агропромышленности для экспресс-анализа концентрации нитросоединений в плодах и овощах, а также в водах и почвах. Сущность: измерение концентрации нитратов в плодах и овощах производится переменным током с частотой 20 Гц. Для обеспечения этого в устройстве первичный преобразователь выполнен в виде игл-электродов, выход мультивибратора, подключен к входу усилителя, вход первичного преобразователя - к входу усилителя, а выход последнего через последовательно соединенные детектор и триггер - к индикатору. 2 ил. s Ё

Фие.1