Способ контроля содержания взвешенных веществ в воде Советский патент 1982 года по МПК G01N29/02 

(54) СПОСОБ КСЖТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ

1

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к технике контроля загрязнений воды взвешенными веществами.

Известен способ контроля содержания взвешенных веществ в воде, заключающийся в том, что в зоне контроля производят отбор пробы воды, определяют объем пробы и после интенсивного испарения путем нагрева получают осадок, по отношению веса которого к объему судят о контролируемом парамет-; ре Щ.

Недостатком указанного способа является низкая производительность из-за высокой длительности операции испарения влаги в пробе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ контроля содержания взвешенных веществ в воде путем измерения изменения амплитуды

импульса ультразвуковых колебаний относительного опорного сигнала после прохождения им фиксированного расстояния в контролируемой среде 2.

Однако известный сшособ обладает значительной погрешностью, обусловленной влиянием газовых пузырьков, содержащихся в во де, на амплитуду принятого сигнала.

Цель изобретения - повышение точнос 10ти контроля содержания взвешенных веществ в воде.

Указанная цель достигается тем, что измеряют изменение времени прохожде 5ния импульса ультразвуковых колебаний в контролируемой воде относительно времени его прохождения в отфильтрованной оде, определяют коэффициенты изменения амплитуды импульса после прохождения

20 этих вод и времени его прохождения и по указанным параметрам определ5пот содержание взвешенных веществ в контролируемой воде. Содержание взвешенных веществ в контролируемой воде определяют по соотношению.)() где К и К„ - коэффициенты изменения амплитуды импульса контролируемой и отфильтрованной вод; Kj и К - коэффициенты изменения времени прохомсдения импульса этих вод; л и / Ug - изменение амплитуды имгпульса ультразвуковых колебаний относительно опорного сигнала; л Т /Тд - изменение времени прохож дения импульса ультразвуковых колебаний в контрол руемой воде относительно времени его прохождения - в отфильтрованной воде. На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ. Схема устройства содержит импульсный генератор 1, ультразвуковые излучатель 2 и приемник 3, усилитель 4, блок 5измерения изменений амплитуды, блок 6измерения тгаменений времени распространения ультразвукового импульса и скобу 7 для фиксации излучателя и приемника на заданном расстоянии. Способ осуществляется следующим образом. Посредством излучателя 2, возбужда,емого электрическим импульсом генератора 1, посылается ультразвуковой импульс в контролируемую жидкость 8. В последнюю излучатель 2 и приемник 3 при контроле погружают посредством скобы 7. Через время Т с момента излучения ультразвуковой 1ампульс достиг-ает приемника 3, который преобразует его в электрический сигнал. Этот сигнал через усилитель 4 подается в блок 5, на втор вход которого подается также импульс генератора 1 с его второго выхода. В данном блоке из импульса генератора формируется опорное напряжение (J которое сравнивается с пиковой амплитудой и усиленного сигнала приемника, с получением разности дУ U - UQ . Вы ход-ной сигнал 9 блока 5 имеет амплитуДУЕ, .),(1) где К - постоянный коэффициент; коэффициент зависимости ампл№, туды сигнала от объемной ковдентрации q, взвешенных веществ в воде ; UQ - амплитуда сигнала для деаэрированной отфильтрованной воды; К-- коэффициент зависимости амплитуды сигнала от объемнбй концентрации газовых пузырьков. Время Т распространения ультразвукового импульса в воде составляет величину o()-) де tp - время распространения ультразвукового импульса в отфильтрованной деаэрированной воде; К 7) - коэффициент зависимости времени распространения ультразвука в воде от концентраште с взвешенных веществ;Ки - коэффициент зависимости времени распространения ультразвука в воде от концентрации с,„ газовых пузырьков в воде. Со второго выходу усилителя 4 усиленный принятый сигнал поступает на вход блока 6, на другой вход которого подается задержанный импульс с третьего выхода генератора 1. Время задержки установлено равным величине tp При этом в блоке 6 формируется сигнал 10 постоянного тока, имеющий амплитуду Е„ (K,,q, + К4Я,2). ui tПеред контролем концентрации q, взвешеНных веществ, определяющей степень чистоты воды, производят предварительное определение коэффициентов К-, - на пробе при q, и одном из значений cj,, равном на. пробе при с - О и одном из значений с, равном д2Это определение осуществляется с помощью описанной схемы. Измеренные при этом значения напряжений E(), Е(с), E,j(q,) и Е((р2) используются согласно соотношениям (1) и (3) для определения коэффициентов: Содержание , взвешенных веществ в контролируемой воде определяют по соотношению i4 4- / o- - / oKNVV3) Благодаря исключению влияния содержания cj,., газовых, пузырьков на процесс .истлерений точность контроля содержания .взвешенных веществ в воде, в частности контроля чистоты проточных и сточных вод, cjmiecTBeHHQ повышается. Формула изобретения 1. Способ контроля содержания взвешенных веществ в воде путем измерения амплитуды шv пyльca ультразвуковых колебаний относительного опорного сигнала после прохождения им фиксированного рас стояния в контролируемой среде, отли чающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, измеряют изменение времени прохождения импульса ультразвуковых колебаний в контролируемой воде относительно времени его прохождения в отфильтрованной воде,определ ют коэффициенты изменения амплитуды им пульса после прохождения этих вод и време ни его прохождения и по указанным пара- метрам определяют содержание взвешенны веществ в контролируемой воде. 9 6 . Способ по п. 1, отличаюйся тем, что содержание взвеше веществ в контролируемой воде опре ют по соотношению .. К и KQ - коэфф1щиенты изменения амплитуды импульса ко&тролируемой и отфильтрс ванной вод; -коэффициенты изменения КэИК4 времени прохождения импульса этих вод; лО / и -изменение амплитуды илм пульса ультразвуковых колебаний относительно опорного сигнала; йи /ТХ Р - изменение времени прохождения импульса ульть. развуковых колебаний в контролируемой воде относительно времени его прохождеш1я в отфильтрованной воде. Источники инфop raции, нятые во внимание при экспертизе .Кивилис С. С, Плотномеры, М., ргия, 1980, с. 81-82. .Авторское свидетельство СССР 75499, кл. Q 01 N 29/02, 1970.