ПРИБОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1939 года по МПК G01N7/18 

Для автоматического анализа жидкостей уже известны приборы, в которых исследуемая жидкость в измеренных количествах автоматически смешивается в реакционном сосуде с измеренным же количеством реактива, а выделяющийся в результате реакции газ измеряется и по объему его определяется содержание какого-либо компонента жидкости. Подобного рода известные приборы состоят из приводимой в действие водой силовой части, управляющей отмериванием и введением исследуемой жидкости и реактива в реакционный сосуд, соединенный с приспособлением для регистрации объема выделяющегося газа и с жидкостным затвором, через который происходит выпуск газа в атмосферу после его измерения.

В предлагаемом приборе для автоматического анализа жидкостей, с целью разбавления исследуемой жидкости водой перед введением ее в реакционный сосуд, а также для последующей после реакции промывки реакционного сосуда, применен сосуд с промывной водой, соединенный с мерной бюреткой, сообщающейся, в свою очередь, с реакционным сосудом и силовой частью прибора.

На чертеже изображен схематический вид предлагаемого прибора для автоматического анализа жидкостей.

Этот прибор может найти применение для контроля производства в содовой промышленности, например, при определении содержания аммиака в жидкостях содового производства. Технологическая схема прибора следующая. Жидкость, содержащая аммиак, отмеривается в определенном количестве и разбавляется дестиллированной водой, смешиваясь с ней в смесителе. После смешивания жидкость поступает в сосуд, где к ней добавляется гипохлорит натрия. В результате реакции выделяется азот, который измеряется регистрирующим механизмом. По количеству азота можно судить о количестве аммиака в жидкости. Применяя другие комбинации жидкостей и реакций, можно в приборе определять автоматически другие вещества, кроме аммиака.

Прибор работает следующим образом. Из резервуара 30 вода непрерывно поступает в сосуд 18 и воздушный насос 25. По трубке 1 в аппарат все время идет анализируемая жидкость, которая, переливаясь по сливной трубке сосуда 2 в сосуд 3 и переходя в мерную бюретку 4, сливается по трубке 8, удаляясь из аппарата. Слив сосуда 3 установлен выше слива трубки 8. Таким образом, в мерной бюретке 4 поддерживается всегда свежая порция жидкости.

Вода, наполняя сосуд 18, начинает переходить по соединительной трубке в сосуд 20, устройство которого видно из схемы. Доходя до нижнего среза трубки в нижнем шаре сосуда 20, вода начинает сжимать в верхней части шара воздух, давление которого передается на ртуть, налитую в шар 23 ртутного затвора, представляющего собой шар, к которому припаяны два угловых тройника. В шар налита ртуть, которая стоит ниже колен тройников.

При повышении давления в шаре 23 ртуть, поднимаясь в трубках, заполняет углы тройников и таким образом клапаны закрываются. Одновременно закрываются клапаны 24 и 25. Закрытие клапана 24 разобщает реакционный сосуд 17 с атмосферой, а закрытие клапана 25 прекращает доступ воздуха в насос 26, который при этом, создавая вакуум, начинает просасывать жидкость из сосуда 2 через себя и таким образом анализируемая жидкость не поступает в сосуд 3 и мерную бюретку 4.

Дальнейшее повышение уровня воды в сосудах 18 и 20 вызывает наполнение верхнего большего шара сосуда 20, благодаря чему в верхней части шара начинает сжиматься воздух. Давление сжимаемого воздуха передается на жидкость, находящуюся в мерных сосудах 7 и 12 и в мерной бюретке 4, вследствие чего уровень жидкости в сосудах 7, 12 и бюретке 4 понижается, соответственно повышаясь в сосудах 6, 11 и 3, что влечет за собой выход указанных жидкостей по соответствующим сливным трубкам. Анализируемая жидкость из бюретки 4 с сосудом 3 и дестиллированная вода из сосудов 6, 7 переходят в сосуд 16 и проходя по каплям через вертикально расположенные шарики в сосуде 16 (на схеме не показаны), смешиваются и поступают в реакционный сосуд 17 через гидравлический затвор.

Сосуд 17 устроен так же, как и сосуд 16, но только выполнен более длинным. Одновременно с указанными жидкостями в сосуд 17 через гидравлический затвор поступает из сосудов 12, 11 гипохлорит натрия.

Выделяющийся, в результате реакции, азот из реакционного сосуда 17 идет под колокол 28 регистрирующего механизма. Колокол, поднимаясь, заставляет связанное с ним перо чертить диаграмму на барабане 29, приводимом во вращение часовым механизмом.

В дальнейшем уровень воды в сосудах 18 и 20 поднимается настолько, что вода начинает сливаться по сливной трубке сосуда 20 в сосуд 21, вследствие чего давление в шарах сосуда 20 не увеличивается и выход жидкости из сосудов 6, 3 и 11 прекращается. Вода, наполняя сосуд 21, переходит в шар 22 и сжимает воздух в верхней части шара. Давление сжимаемого воздуха передается на жидкость, наполняющую сосуды 5 и 13, из которых жидкость переходит соответственно в сосуды 6 и 11. Из сосуда 6 поступает вода, промывающая сосуд 16 и гидравлический затвор реакционного сосуда 17. Из сосуда 11 идет гипохлорит натрия, обрабатывающий промывную жидкость. Такая промывка повышает точность работы аппарата.

Дальнейшее повышение уровня воды до перелива сифона, присоединенного к шару сосуда 20, приводит в действие сифон 19, благодаря засасывающему действию воды, выходящей из сифона сосуда 21 в низ сифона 19. Сифон 19 опоражнивает сосуды 18, 21 и 20. Сифон 19 установлен выше сливной трубки сосуда 20. Опорожнение сосудов 18, 21 и 20 влечет за собой падение давления в шаре 22 и в шарах сосуда вследствие чего открываются клапаны 24 и 25. При открытии клапана 24 сосуд 17 и колокол 28 сообщаются с атмосферой; азот при этом выходит и перо на барабане 29 становится в нулевое положение. Открытие клапана 25 дает доступ воздуху в насос 26, вследствие чего вакуум в нем падает, всасывание жидкости из сосуда 2 прекращается и сосуд начинает наполняться анализируемой жидкостью, которая поступает в сосуд 3 и бюретку 4, промывая их, и удаляется через сливную трубку 8. В дальнейшем сифон 19 обрывается, так как приток воды в сосуд 18 меньше, чем производительность сифона, после чего сосуд 18 вновь начинает наполняться водой и весь цикл автомата повторяется сначала.

Автомат питается дестиллированной водой и гипохлоритом натрия, поступающими по трубкам 10 и 14 из сосудов 9 и 15.

1. Прибор для автоматического анализа жидкостей, например, для определения содержания в них аммиака, путем измерения объема газа, выделяющегося при смешивании измеренного количества исследуемой жидкости с измеренным же количеством реактива, например, гипохлорита натрия, и состоящий из приводимой в действие водой силовой части, автоматически управляющей отмериванием и введением исследуемой жидкости и реактива в реакционный сосуд, соединенный с приспособлением для регистрации объема выделяющегося газа и с управляемым силовой частью жидкостным затвором, через который происходит выпуск газа в атмосферу после его измерения, отличающийся тем, что, с целью разбавления исследуемой жидкости водой перед введением ее в реакционный сосуд, а также для последующей после реакции промывки реакционного сосуда, применен сосуд 9 с промывной водой, соединенный с медной бюреткой 6, сообщающейся, в свою очередь, с реакционным сосудом 17 и силовой частью прибора.

2. В приборе по п. 1 применение водоструйного воздушного насоса 26, служащего, при закрытом жидкостном затворе 23, для присасывания исследуемой жидкости помимо мерной бюретки 4 во время отмеривания ею жидкости и введения ее в реакционный сосуд.