Осмометр Советский патент 1981 года по МПК G01N13/04 

(54) ОСМОМЕТР

I

Изобретение относится к измерительной технике для физико-химического анализа и предназначено для измерения концентрации осмотически активных веществ в биологических жидкостях и растворах в биологии, медицине, а также в молочной, химической промышленности и других подобных областях.

Известен осмометр, работа которого основана на измерении понижения температуры замерзания раствора по .отношению к чистому растворителю, с непосредственным охлаждением при помощи термоэлектрического ус ройства. В полость охлаждающего устройства помещается кювета с исследуемой пробой. Место контакта кюветы с охлаждающим, устройством смазано глицерином или маслом. В кювету помещены датчик температуры и вибратор. Для уменьшения отвода тепла и влияния окружающего воздуха кювета, вибратор и датчик температуры закрыты цилиндрическим кожухом 1.

Однако этот осмометр не рассчитан на работы с малыми объемами проб (минималь-ный объем пробы 0,2 мл).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является осмометр.

содержащий измерительную головку с термощупом, установленным по оси съемной кюветы для исследуемой пробы, и вибратором с электромагнитной системой, охлаждающее устройство, схему автоматического регулирования температуры охлаждающего устройства и схему измерения 2.

Однако больщая скорость отвода тепла от исследуемой пробы делает невозможным измерение истинной температуры точки замерзания в малых объемах; отсутствие автоматизации процесса управления всеми

10 фазами измерения снижает точность измерений и затрудняет его эксплуатацию.

Цель изобретения - повыщение точности и воспроизводимости измерений.

Для этого в осмометр введены схема срав- нения, генератор, исполнительное устройство

15 два логических элемента ИЛИ и один И, причем выход схемы измерения соединен со входом схемы сравнения, первый выход которой с одной стороны через первый вход одного элемента ИЛИ соединен с исполнительным устройством, выход которого связан

20 с измерительной головкой и кнопкой ПУСК, с другой стороны - с первым входом элемента И, а два выхода генератора соединены соответственно первый через второй вход элемента И с первым входом другого элемента ИЛИ, второй через кнопку ПУСК со вторым входом этого же элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом электромагнитной системы вибратора, а второй выход схемы сравнения соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ. На чертеже представлена структурная схема осмометра. Осмометр содержит измерительную головку 1, включающую в себя термощуп 2 и вибратор 3 с электромагнитной системой 4, кювету 5, схему 6 измерения, схему 7 сравнения, логические элементы ИЛИ 8 и 9, элемент И 10, кнопку 11 ПУСК, генератор 12, исполнительное устройство 13, охлаждающее устройство 14 и схему 15 автоматического регулирования температуры охлаждающего устройства. Измерительная головка 1 может находиться в трех фиксированных положениях: верхнем (нерабоче.м), среднем и нижне.м. В исходном состоянии измерительная головка 1 занимает верхнее положение, при котором термощуп 2 и вибратор 3 находятся в воздухе. Кювета 5 с исследуемой пробой помещается в камеру охлаждающего устройства 14, которая частично заполнена незамерзающей жидкостью (антифризом). Температура в камере поддерживается схемой 15 автоматического регулирования на заданном уровне. При переводе измерительной головки 1 в нижнее положение автоматически включается кнопка 11 ПУСК, термощуп 2 и вибратор 3 опускаются в кювету 5 с исследуемой пробой так, что термощуп 2 оказывается в центре пробы, а сама кювета 5 погружается в антифриз. С выхода генератора 12 через кнопку 11 ПУСК, элемент ИЛИ 9 и электромагнитную систему 4 включается вибратор 3 с частотой fi. При этом происходит медленное перемещивание, уменьщающее градиент температуры исследуемой пробы. Сигнал, соответствующий температуре исследуемой пробы, через термощуп 2 и схему б измерения поступает на схему 7 сравнения. При достцжении заданной температуры переохлаждения со схемы 7 сравнения выдается управляющий импульс необходимой длительности с одной стороны через элемент ИЛИ 8 на исполнительное устройство 13, с другой - на вход элемента И 10. Исполнительное устройство 13 переводит измерительную головку 1 в среднее положение, выключая при этом кнопку 11 ПУСК. Кювета 5 поднимается над антифризом, одновременно с выхода генератора 12 через элемент И 10, элемент ИЛИ 9 и электромагнитную систему 4 включается вибратор 3 с частотой этом происходит интенсивное перемещивание исследуемой пробы, т. е. внесение затравки, вызывающее бурный процесс кристаллизации с выделением скрытой теплоты плавления. Температура исследуемой пробы повыщается до истинной температуры замерзания, оставаясь постоянной до окончания процесса кристаллизации. При этом со второго входа схемы 7 сравнения через элемент ИЛИ 8 выдается управляющий сигнал на исполнительное устройство 13, которое переводит измерительную головку в верхнее положение. Уменьщение градиента температуры исследуемой пробы в процессе охлаждения до момента внесения затравки, автоматический контроль степени переохлаждения и истинной температуры замерзания с одновременным изменением условий теплообмена позволяет уменьщить объем исследуемой пробы, повысить точность и воспроизводимость измерений, а также упростить обслуживание осмометра. Формула изобретения Осмометр, содержащий измерительную головку с термощупом, установленным по оси съемной кюветы для исследуемой пробы, и вибратором с электромагнитной системой, охлаждающее устройство, схему автоматического регулирования температуры охлаждающего устройства и схему измерения, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и воспроизводимости измерений, в него введены схема сравнения, генератор, исполнительное устройство, два логических элемента ИЛИ и один И, причем выход схемы измерения соединен со входом схемы сравнения, первый выход которой с одной стороны через первый вход одного элемента ИЛИ соединен с исполнительным устройством, выход которого связан с измерительной головкой и кнопкой ПУСК, с другой стороны - с первым входом элемента И, при этом первый выход генератора через второй вход элемента И соединен с первым входом другого элемента ИЛИ, а второй - через кноп ку ПУСК со вторым входом этого же элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом электромагнитной системы вибратора, а второй выход с.хемы сравнения сеединен со вторым входом первого элемента ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ЧССР № 134193, кл. 42 1 13/03, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР JMb 626395, кл. G 01 N 13/04, 1977 (прототип).