Устройство для контроля токсичности промышленных сточных вод Советский патент 1982 года по МПК G01N33/18 

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля ток-. сичности промышленных сточных вод и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, химической, нефтехи1«1ической промышленности j сельском хозяйстве и других видах производств, связанных с необходимостью проведения биологического контроля токсичности сточных вод.

Известно устройство, содержащее датчики, усилители, исполнительный .механизм, узел индикации, счетчик, коммуTaToptllНедостатком известного устройства является низкие точность, быстродействие и надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному, является устройство, содержащее два датчика, три фop лиpoвaтeля сигнала, блок регистрации, исполнительный механизм, индикатор, два пороговых элемента, элемент И-КЕ, коммутатор, два счетчика, дешифратор, делитель, схему сравнения 2j.

Однако данное устройство характеризуется недостаточной достоверностью контроля, связанной с влиянием экзогенных процессов (.шум производства, степень освещенности, электромеханические волны и т.д.) на частоту дыхания и сердцебиения ихтиообъекта.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля токсичности промышленных сточных

10 вод, содёржшдее два датчика, выходы которых через первый и второй формирователи сигнала соответственно соединены с входами первого и второго пороговых элементов, выход

15 первого порогового элемента соединен с первыми входами коммутатора и элемента И-НЕ, выход второго порогового элемента соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которо20го соединен с вторым входом коммутатора, первый и второй выхода которого через первый и второй счетчики соответственно соединены с третьим и четвертым своими входами, тре25тий и четвертый выходы коммутатора через последовательно соединенные делитель и дешифратор соединены с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выхо30дом регистра, третий формирователь

сигнала, выход которого соединен с входом индикатора и выходом устройства, выходы первого и второго формирователей сигнала соединены с входами блока регистрации, введены датчик контроля реотаксиса, чет вертый формирователь сигналя, элемент задержки, элемент И, элемент НЕ .причем выход датчика контроля реотаксиса через последовательно соединенные четвертый формирователь и элеме нт задержки соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом третьего формирователя, выход схемы сравнения через элемент НЕ соединен с вторым входом элемента И,

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит аквариум 1 с поме1:1енным в нем ихтиообъектом 2 и датчиками 3, формирователи 4-7 сигнала, коммутатор 8, счетчики 9,10 дешифратор 11, регистр 12, схему 13 сравнения, исполнительный механизм 14 индикатор 15, пороговые элементы 16, 17, элемент И-НЕ 18, делитель 19, фотометрический датчик 20 контроля реотаксиса ихтиообъекта, елок 21 регистрации, элемент 22 задержки, элемент И 23, элемент НЕ 24.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении в проточный аквариум 1 сточной воды со стандартными кондиционными параметрами на датчиках 3 наводятся биопотенциалы, часто та появления которых соответствует частоте дыхания и сердцебиения ихтиообъекта 2. Сигналы, полученные с датчиков 3, усиливаются формирователями 4 и 5, записываются блоком 21 и поступают на пороговые элементы 16, 17 имеющие разные величины rtoрогов срабатывания, соответствующие амплитудам сигналов дыхания и сердцебиения . При появлении на их входах сигнала меньшей амплитуды (наводящегося на датчиках 3 от дыхания ихтиообъекта 2) срабатывает только пороговый элемент 17 и на его выходе появляется сигнал 1. На входы элемента И-НЕ 18 приходят О и 1, а на выходе ее появляется 1, которая записывается счетчиком 10. При появлении на входах пороговых элементоЬ 16, 17 сигнала большей амплиту-; ды срабатывают они оба на их выходах появляются сигналы 1, причем от порогового элемента 16 1 записывается непосредственно в счетчике 9. Сигналы, соответствующие 1, приходят также и на . входы элемента И-НЕ, 18, на выходе которого появляется О. Состояние счетчика 10 не меняется. Импульсы, формирующиеся пороговыми элементами 16, 17 считаются счетчиками 9, 10 в течение

определенного промежутка времени, после чего коммутатор 8 отключает входы этих счетчиков и выводит результаты счета на делитель 19. Величина, соответствующая частному, преобразуется дешифратором 11 в двоичный код и поступает на один из входов схемы 13, на другой вход которой поступает сигнал, записанный в двоичном коде в регистре 12 и соответствующий тому соотношению частот дыхания и сердцебиения, которое возникает у ихтиообъекта 2 при его нахождении в кондиционной сточной воде. При равенстве величин соотношении, получаемых с делителя 19 и регистра 12, на выходе схемы сравнения 13 появляется сигнал равный., которы инвертируется элементом НЕ 24 и поступает на второй вход элемента И 23 Так как при кондиционной воде реотаксис ихтиообъекта 2 не нарушается, то первый вход элемента И 23 поступает с датчика 20 через формирователь 7 и элемент задержки 22 сигнал с уровнем О. Навыходе элемента И 23 появляется сигнал с уровнем О индикатор 15 погашен, исполнительный механизм 14 обеспечивает подачу в аквариум 1 сточной кондиционной воды.

При поступлении в аквариум 1 некондиционной сточной воды с концентрацией токсичных веществ выле допустимого уровня, соотношение между частотами дыхания и сердцебиения ихтиообъекта 2 изменяется, что приводит к рассогласованию схемы 13, . на выходе ее появляется О, который инвертируется элементом НЕ 24 и поступает на второй вход элемента И 23. Так как при некондиционной воде у ихтиобъекта 2 нарушается реотаксис, ихтиообъект перемещается в сторону датчика 20, на вход элемента И 23 поступает с датчика 20 через формирователь 7 и элемент задержки 22 сигнал с уровнем 1. На выходе элемента И 23 появляется сигнал с уровнем 1, индикатор 15 светится, а исполнительный механизм 14 перекрывает поток сточной воды и подает в аквариум 1 чистую воДУ.

Так как адаптация ихтиообъекта 2 к новым условиям существования проходит в течение некоторого времени, индикатор 15 остается включенным в течение этого времени, после чего соотношение частот дыхания и сердцебиения ихтиообъекта 2 восстанавливается, восстанавливается также реотаксис, ихтиообъект возвращается в первоначальное положение, на выходе элемента И 23 появляется О, индикатор 15 гаснет, исполнительный механизм 14 переключается и обеспечивает подачу в аквариум 1 сточной воды. Если к этому моменту загрязнение воды токсичными веществами не устранено, весь процесс повторится. При поступлении в аквариум 1 сточ ной воды со стандартными кондицион ными параметрами в случае влияния каких-либо экзогенных факторов на ихтиообъект 2, а следовательно, изменения соотношения частот дыхания и сердцебиения, реотаксис у ихтиообъекта не нарушается, индикатор 15 ,и исполнительный механизм 14 не сра батывают. 6о избежание случайных перемещени ихтиообъекта в сторону датчика реотаксиса и ложного срабатывания индик тора 15 и исполнительного механизма 14 в схему устройства дополнительно введен элемент задержки 22. Изобретение повышает технико-зкономические показатели за счет исключения влияния экзогенных факторов; отсутствия субъективизма оценки (вве ден датчик реотаксиса); возможности контроля высокоминерализованных сточ ных вод, повышения достоверности Формула изобретения Устройство для контроля токсичное ти промышленных сточных вод, содержащее два датчика, выходы которых через первый и второй формирователи сигнала соответственно соединены с входами первого и второго пороговы элементов, выход первого порогового элемента соединен с первыми входами коммутатора и элемента И-НЕ, выход второго порогового элемента соединен -С вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, первый и второй выходы которого через первый и второй счетчики соответственно соединены с третьим и четвертым своими входами, третий и четвертый выходы коммутатора через последовательно соединенные делитель и дешифратор соединены с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соедйен с выходом регистра, третий формирователь сигнала, выход которого соединен с входом индикатора -и выходом устройства, выходы первого и второго формирователей сигнала соединены с входами блока регистрации, отличающееся тем, ; что, с целью повышения достоверности, в него введены датчик контроля реотаксиса, четвертый формирователь сигнала, элемент эадержки, элемент Н, элемент НЕ, причем выход датчика контроля реотаксиса через последовательно соединенные четвертый формирователь и элемент задержки соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом третьего формирователя, выход cxei«i сравнения через элемент НЕ соединен с вторым входом элемвита И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 611150, кл, G 01 N 33/18, 1976. 2,Авторское свидетельство СССР 840919, ЛЛ. G 06 F 15/20, G 01 N 33/18, 11.01.80 (прототип).

1 Г 4

f7 -I -

rnJ

W

Цистаи

/nffVHffJt

n 15

IS

fJ

n

22

23

4f