Устройство для автоматического титрования жидкостей Советский патент 1939 года по МПК G01N31/16 

Уже известны устройства для автоматического титрования жидкостей с силовым механизмом для автоматического введения в реакционный сосуд титруемой жидкости, титрующего раствора и воды в измеренных количествах и с фотоэлементом для определения конца титрования, управляющим посредством включенных в его цепь реле поступлением титрующего раствора в реакционный сосуд и регистрирующим механизмом.

Настоящее изобретение касается подобного рода устройств и заключается в том, что для автоматического отмеривания титруемой жидкости, титрующего раствора и воды применены три присоединенных к гребенке силового механизма волюмометра, соединенные через односторонне действующие гидравлические затворы с соответствующими резервуарами, а через другие затворы с реакционным сосудом.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для автоматического титрования жидкостей.

Это устройство предназначено для непрерывного автоматического контроля в производственных условиях и имеет следующую конструкцию.

Движущим элементом прибора служит маломощный двигатель / переменного тока (38 ватт). Редуктор 7, состоящий из двух пар червячных передач, понижает число оборотов с 1450 Оборотов в минуту до 1 оборота в 3 минуты. На вал редуктора насажен кривошип 6, соединенный через шатун 5 со штоком 4 силового цилиндра, приобретающего поступательно-вращательное движение внутри силового сосуда 5, залитого ртутью или другой не смешивающейся с водными растворами жидкостью (например, тетрабромметаном).

Силовой сосуд посредством гребенки 34 соединен с тремя цилиндрическими волюмометрами 26, 27, 28. Первый волюмометр предназначен для анализируемой жидкости, второй - для титрованного раствора, третий- для дестиллированной воды.

При опускании силового цилиндра ртуть вытесняется в гребенку, устанавливаясь на соответствующих уровнях в волюмометрах и в кольцевом зазоре между силовым сосудом и цилиндром. Так как волюмометры имеют всасывающие и нагнетательные затворы 23 и 25, придающие одностороннее направление жидкости,то при

каждом поднятии силового цилиндра происходит засасывание соответств}ющих жидкостей во все волюмометры, а при опускании цилиндра - выталкивание их в коммуникацию анализатора. Титрованный раствор и вода подаются из резервных сосудов 38, имеющих сменный или суточный запас жидкости, а анализируемая жидкость непрерывно отводится из производственного трубопровода в буферный сосуд 40 емкостью 20- 25 см со скоростью, обеспечивающей быстрый обмен раствора в коммуникационной трубке. Всасывающая трубка волюмометра присоединена к нижней части буферного сосуда. Излишек поступающей жидкости переливается через сливную трубку, сохраняя постоянный уровень в буферном сосуде и создаваемый последним напор.

Полный процесс титрования заканчивается в течение двух циклов работы силовой части, т. е. двух оборотов вала редуктора.

В течение первого цикла (нерабочего) в реакционный сосуд 30 поступает титруемая жидкость, а титрующий раствор и вода направляются на выхлоп. Для регулирований направления жидкостей используется механический переключатель 29, поворачивающий три двухходовых крана 22 то в одно, то в другое положениед

В течение второго (рабочего) цикла титруемая жидкость направляется на выхлоп, а титрующий раствор и вода поступают в два таких же крана, управляемые вторым электромагнитным переключателем 21. При отсутствии тока в цепи переключателя, в реакционный сосуд 30 поступает титрующий раствор, а вода идет на выхлоп; при включении тока, замыкаемого фотореле, жидкости получают обратное направление. Таким образом,к моменту окончания титрования, когда в реакционном сосуде отсутствует избыток обоих реагирующих веществ, дальнейшее поступление раствора прекращается. Тем самым устраняется необходимость промывания сосуда для предохранения от искажения результатов следующего анализа,

Доливание сосуда водой после срабатывания фотореле связано с необходимостью опорожнения сосуда перед следующей операцией. Реакционный сосуд имеет перелив на высоте, соответствующей сумме объемов двух волюмометров с анализируемым титрованным раствором. Объем последнего равен объему водяного волюмометра. Так как уровень ртути во всех трех волюмометрах одинаков в каждый момент времени, то после замыкания фотореле и реакционный сосуд поступает объем воды, равный недостающему объему титрующей жидкости, и после окончания второго цикла работы прибора все содержимое реакционного сосуда выливается через переливной сифон.

Для того, чтобы жидкость в сосуде перемащивалась, через нее непрерывно барботируется воздух, нагнетаемый водоструйным насосом с водоотделителем 37.

Регистрация результатов анализа осуществляется следующим образом. На вал 8 редуктора насажена профилированная щайба 9, соверщающая один оборот за время полного аналитического цикла. Под щайбой находится стержень J4 с роликом, имеющий свободное вертикальное перемещение по направляющим J3и поддерживаемый пружиной 19 в крайнем верхнем положении. По мере вращения щайбы катающийся по ней ролик опускается в течение полуоборота, т. е. во время рабочего хода, после чего, начинает подниматься вверх. Стержень посредством цепочки, перекинутой через блок, соединен с ручкой нера, движущегося по диаграмме.

В момент изменения окраски жидкости срабатывает фотореле 56, включающее реле 17 регистратора, которое отжимает перо от диаграммы. В результате на диаграмме получается отрезок прямой линии, длина которого соответствует результату анализа,

Для того, чтобы во время нерабочего цикла (заполнения реакционного сосуда титруемым раствором) не происходила запись на диаграмме, на реле регистратора ток цосредством ртутного перекидного выключателя 24, связанного с первым крановым механизмом.

Профиль шайбы регистратора строится различно для прямого и обратного титрования таким образом, чтобы на диаграмме получалась в обоих случаях равномерная шкала концентрации испытуемого компонента. В первом случае угловое прираш.ение радиуса шайбы сохраняется постоянным, во втором случае - для выпрямления обратной гиперболической зависимости концентрации от объема жидкости приращение радиуса, в начале максимальное, затем постепенно падает.

Для дистанционной регистрации показаний устройства на ось рычага ролика, катящегося на профилированной шайбе, надевается ртутный кольцевой передатчик, отношение сопротивлений плеч которого передается на регистрирующий лагометр. Дужка последнего прижимается к диаграмме электромагнитом, цепь которого замыкается фотореле.

На диаграмме получается пунктирная кривая результатов анализа. При этом местный регистратор в большинстве случаев оказывается ненужным и конструкция устройства значительно упрощается.

Предмет изобретнеия.

1. Устройство для автоматического титрования жидкостей, с применением силового механизма для автоматического введения в реакционнь1й

сосуд титруемой жидкости, титруюш,его раствора и воды в измеренных количествах, а для определения конца титрования - фотоэлемента, управляющего посредством включенных в его цепь реле, поступлением титрующего раствора в реакционный сосуд и регистрирующим механизмом, отличающееся тем, что для автоматического отмеривания тиTpyeMoii жидкости, титрующего раствора и воды применены три присоединенные к гребенке силового механизма волюмометра 26, 27, 28, соединенные через односторонне действующие гидравлические затворы 25 с соответствующими резервуарами, а через затворы 23 и краны 22, 2J с реакционным сосудом.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что силовой механизм выполнен в виде присоединенного к гребенке сосуда, заполненного запорной жидкостью и снабженного порщнем, связанным своим щтоком через кривошипнощатунную передачу с электродвигателем.

3.Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что краны 22 связаны с переключателем 29, управляемым посредством щтока порщня силового механизма.

4.Форма выполнения устройства но пп. 1-3, отличающаяся тем, что для выключения регистрирующего механизма во время цикла наполнения реакционного сосуда в цепь фотоэлемента включен переключатель, связанный с кранами 22. к авторскому свидетельству М. № 55164 М. Файнберга