Осмометр Советский патент 1976 года по МПК G01N13/04 

I

Изобретение относится к измерительным приборам, предназначенным для определения осмотических концентраций растворов. Оно может быть использовано при исследованиях в биологии, агрофизике, физической химии, в медицине: при диагностике и терапия нарушений водно-электролитного баланса, в нефрологии, хирургии, нейрохирургии, токсикологии, трансплантации к т.п.

Известен термоэлектрический осмометр состоящий из термоэлектрического охлаждающего устройства с тепловым концентратором, в который вводится пробирка с исследуемой жидкостью и ручной мещал- кой.

Конструкция этого прибора не позволяет центрировать теплоприемник первичного преобразователя температуры, что существенно влияет на точность измерения, а ручной привод и мешалка создают неудобства в эксплуатации.

Известен осмометр, содержащий охлаждающий блок, в котором установлена пробирка с исследуемой жидкостью, измери-

тельную головку с термощупом и цифровое счд1тывающее устройство.

Недостатком этого прибора является сложность измерительной схемы, измерительной головки и охлаждающего блока с промежуточным теплоносителем.

Наиболее близким по техническому решению к предложенном - является осмометр, состоящий из измерительной головки, в корпусе которой закреплены затравочное устройство и термощуп, съемно установленные в кювете с пробой; замораживающего устройства непосредственного охлаждения, схемы автоматического регулирования температуры охлаждения и схемы измерений

Недостатками прибора-лрототипа являютс сравнительно небольшой диапазон измеряемых концентраций (О-16ОО мосм/л), а также отсутствие регулировки амплитуды колебаний проволоки затравочного устройства, что влияет на точность измерения в р шичных диапазонах.

В приборе не обеспечена установка теп-лолриемника термощупа в центре пробы, что

снижает точность и воспроизводимость из мерений.

Для обеспечешш высокой точности и воспроизводимости нзкерений, ввиду того учто в период кристаллизадии твердая фаза раст- 5 зэра образуется прежде всего у стенок и дна пробирки, т.е. в наиболее удаленных точках от центра помешенной в нее пробы j необходимо устанавл}шать термоприемник термошупа в центре пробы с тем, чтобы он находился благодаря oкpyжaющe Iy аго 1члот11ому замерзшему слою в условиях, близких к адиабатическим, и фиксировал в течение некоторого времени после дос- тижедПг- криоскопической температуры пос- is тсянство этой температуры. Кроме того, необходимое для повыщения точности: ИЕ- Г .-)ерекий равномерное охлаждение объема пробы, достигаемое при равном расстоянии мекпу стенками пробирки по всей их ох- .ланщаемой поверхности и циливдрической поверхностью гнезда охлаждающего устрой ства, может быть обеспечено размещением пробирки соосно с указанным гнездом. Целью 113обретения является повыщение точности и расширение диапазона измерений. Цель достигается за счет того, что осмометр содержит установочную втулку, в которую соосно помещена кювета с пробой, опорно-регулировочную , соеди кенную с установочной и зафиксированную в измерительной головки, в которой СР.ОСНО установлен термошуп, а кювете закрепленная в измерительной головке, помешена в гашиндрическое гнездо аккумулятора холода замораживающ,его устройства и установлена соосно с ним посредством опорной ПЛОСКССТ1 установочной втулки. На чертеже схематически показан предложенный криоскопический осмометр. Стеклянная кювета 1 с исследуемой про- бой закреплена в измерительной головке 2 соосно с ней при помощи установочной втулки 3, причем термощуп 4 вмонтирован в оправку 5, жестко закрепленную в цилинд рическом корпусе измерительной головки 2, что обеспечивает соосность термощупа и корпуса измерительной головки. Располо жение кюветы 1 с исследуемой пробой по вертикали регулируется при помощи опор- 50 но-регулировочной втулки 6 и стопорной гайки 7, чем обеспечивается установка теп лоприемника 8 термощупа 4 в центре иссле дуемой пробы. Равномерное охлаждение пробы обеспечивается установкой кюветы 1, закрепленной в измерительной головке 2, в цилиндрическое гнездо полупроводникового замораживающего устройства соосно с ним посредст- вом опорной плоскости установочной втулки 3.

Полупроводниковое замораживающее устройство состоит из аккумулятора холода 9, термобатарей 10 и водяного теплообменника И Холодные спаи термобатарей находятся 10 в налосредственком тепловом контакте с аккумупятором холода 9, горячие спаи терм1 Ьатарей контактируют с водяным теплообменником 11. Все поверхности акхсумулятора холода 9, кроме гнезда, теплоизолированы пе нополиуретаном. Температура аккум лятора холода автоматически поддерживается на определенном уровне в зависимости от диапазона измеряемых концентраций при помощи схемы регулирования 12. Проба исследуемой жид.кости охлаждается до температуры замерзания, затем начинается процесс переох- лажденияо При достижении величины переохлаждения 0,5 С для искусственного формирования центров кристаллизации включается затравочное устройство, выполненное в виде стальной проволоки 13, припаянной к якорю 14 магнитной катушки 15. Амплитуда колебаний изменяется при по- мощи регулировочного винта 16 в зависимости от объема пробы и диапазона измеряемых концентраций. Измерение точки замерзания производится при помощи дифференш альной термопары по компенсационной схеме 17 на гальванометре 18, Рабочий спай термопары является теплообменником термощупа 4, а второй спай располагается в теплоизолированном пенополиуретаном медном цилиндре 19 при температуре окружающей среды. Изобретение обеспечивает необходимую точность и воспроизводимость измерения осмотических концентраций растворов. Формула изобретения Осмометр, состоящий из измерительной головки, включающей корпус с закрепленными в нем затравочным устройством и термошупом, которые установлены в кювете для пробы с возможностью съема, замораживаюшего устройства непосредственного охлаждения, схемы автоматического регулирования температуры охлаждения и cxeivfbi измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расщирения диапааона измерений, он содержит установочн Ю втулку, в которую соос- но помешена кювета для пробы, опорно-регулировочную втулку, соедине11ную с установочной и зафиксированную в корпусе изме- рительной головки, в которой соосно устаноа-. 56

лен термошуп, а кювета, закрепленная в из- раживаюшего устройства и установлена со- мерительной головке, помещена в щслтшд-осно с ним посредством опорной плоскости

рическое гнездо аккумулятора холода замо- установочной втулки .

527639