Устройство для очистки электродов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ. ЭЛЕКТРОДОВ, содержащее щеткодержатель. выполненный в виде стакана, внутри которого закреплены щетки для очистки электрода, и установленный в измерительной камере с возможностью перемещения вдоль электрода, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки чувствительных элементов электродов-, на дне измерительной камеры соосно с электродом размещена штанга с упором , проходящая через дно стакана, закрепленного на ней с возможностью перемещения, причем измерительная камера выполнена цилиндрической формы, в придонной ее части установлен тангенциально патрубок ввода промывной жидкости, а патрубок вывода располо- § жен выше уровня чувствительного эле (Л мента электрода. а 4; ISD ГС

„„SU„„ l 067422

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 С 01 М 27 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3426639/18-25 (22) 23.04.82 (46) 15.01 ° 84. Вюл. Р 2 (72) О.И.Михайлик, A.H.Стрекицын, И.А.Островерх, С.В.Антонов, П.А.Гавазян и Ю.А.Иванов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод и Всесоюзный научно-исследовательский конструкторский институт аналитической техники (53) 542.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 418784, кл. G 01 N 27/30, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 244145, кл. G 01 Ч 27/38, 1967 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ

ЭЛЕКТРОДОВ, содержащее щеткодержатель, выполненный в виде стакана, внутри которого закреплены щетки для очистки электрода, и установленный в измерительной камере с возможностью перемещения вдоль электрода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки чувствительных элементов электродов; на дне измерительной камеры соосно с электродом размещена штанга с упором, проходящая через дно стакана, закрепленного на ней с возможностью перемещения, причем измерительная камера выполнена цилиндрической формы, в придонной ее части установлен тангенциально патрубок ввода промывной жидкости, а патрубок вывода располо- Я жен выше уровня чувствительного элемента электрода.

1067422

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что щеткодержатель снабжен лопастями крыльчатки.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для очистки стеклянных электродов для измерения величины рН и ионоселективных электродов, применяемых для измерения 5 ингредиентов в природных и сточных водах,. а также в других анализируемых растворах, способных образовывать пленку на чувствительных элементах электродов. 10

Известно, что при работе электродныи систем датчиков на сточных водах или в средах интенсивного плеикообразования происходит обрастание чувствительных элементов электродов различными налетами, пленками, примесными осадками, что приводит к значительной погрешности в измерениях.

Практически установлено, что нормальная функция электродов восстанавливается после удаления загрязнения с 2О их рабочих поверхностей. Поэтому возникает необходимость очистки или промывки чувствительных элементов электродов и для этого существуют различные устройства. 25

Известна электрохимическая ячейка с непрерывной очисткой индикаторного электрода, содержащая привод с рычагом, соединенный с индикаторным электродом, причем электрохимическая З0 ячейка имеет цилиндрический паз, в котором помещено свободно плавающее кольцо из эластичного материала, а индикаторный электрод установлен во внутренней обойме сферического подшипника под углом к оси вала привода и соединен с расположенным вокруг электрода сильфоном с гнездом подшипника, а в рычаге привода имеется компенсационная пружина. В указанной ячейке повышена нацежность очистки электрода в средах интенсивного пленкообразования (1 1.

Однако известная ячейка обладает быстрым износом чувствительного элемента индикаторного электрода и 45 эластичного кольца, из-за трения . эластичного кольца с чувствительным элементом электрода и попадания абразивных частиц, находящихся в средах интенсивного пленкообразования, 50 а близость присутствия электропривода к измерительной цепи индикаторного электрода в момент проведения измерений, оказывающего злектричес3. Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что лопасти крыльчатки закреплены под углом 30-,50 к оси щеткодержателя.

Х .кие наводки на измерительную цепь, существенно отражается на результате измерения.

Кроме того, непрерывный контакт эластичного кольца с чувствительным элементом электрода в момент проведения измерения оказывает дополнительную погрешность на результат измерения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматической очистки электродов, содержащее щеткодержатель, выполненный в виде стакана, внутри которого закреплены щетки для очистки электрода, и установленный в измерительной камере с воэможностью перемещения вдоль электрода. Щетка закреплена на барабане-щеткодержателе, имеющем паз, калиброванный под шарики, причем на торце барабана имеется обойма упорного подшипника, а вторая обойма совмещена с гайкой, а к крышке приварена фасонная трубка-толкатель с шариком и штангой, которая находится в контакте с кулачком, приводимым во вращение двигателем, при этом в барабане-щеткодержателе размещена спиральная пружина, а трубка-толкатель снабжена пружиной обратного хода, гайкой, регулирующей натяг пружины, направляющей втулкой и штырьком, фиксирующим в пазу стойки стройство относительно электрода 2J.

Это известное устройство обеспечивает автоматическую очистку электрода за счет маятникового вращения щетки и периодического отвода ее от электрода с помощью кулачкового механизма..

Однако малое быстродействие всего механизма, управляющего очисткой электрода, увеличивает время, отведенное на очистку электрода, и снижает степень качества очистки электрода. При этом конструкция данного устройства не предусматривает промывку электрода и измерительной камеры, что очень важно при работе электродов на сточной воде и анализируемых растворах, способных образовывать пленку на чувствительных элементах электродов, поскольку очистка с помощью щеток в этих случаях является недостаточной, а близость присутствия электропривода к измери1067422 тельной цепи электрода в момент измерения оказыва его э крыльчатки, обеспечивает .усиленную рения, оказывающего электрические частоту вращения крыльчатки относинаводки на измерительн ю е р ую цепь, при- тельно чувствительных элементов водит к дополнительной погрешности электродов и подъем крьщьчатки к при измерениях. К оме тог р о, конструк- электродам, тем самым повышается очи т ция не предусматривает одновременную 5 скорость и качест ачество очистки электчистку индикаторного и вспомогательного электродов, что очень важно . То что дно стакан при работе электродных систем на

I но стакана по оси имее но стакан си имеет отверстие, позволяет установить его сточных водах и в пленкооб сре ах так образующих на вертикальную штангу которая слуяемой ел д, как достоверность изме- 10 жит направляющей б е и о еспечивает своряемо величины зависит и от степени бодное переме чистоты вспомогательного элект о е перемещение стакана вдоль работающего в па е как лектрода, штанги к чувствительному элемент р с индикатор- электрода и мращение стакана-щеткоту ным для рН электро ом так д, ак и ионосе- держателя вокруг штанги и электро лективным электродом. дну а также осуществляет отвод стакаиафективности о

Цель изобретения — повышение эф- щеткодержателя под действи е чистки чувствительных са по вертикальной штанге вниз измеэлементов -электродов. рительной камеры в момент проведения

Указанная цель достигается тем ся тем, замера, тем самым повышается досточто в устройстве для очистки элек- верность измерения и качество очисттродов, содержащем щеткодержатель, ки электродов. выполненный в виде стакана вн т акана, внутри То, что вертикальная штанга на е имеет упор, ограничикоторого закреплены щетки для очист- верхнем торце ки электрода, и установленный в из- вает дальнейшее пе емещен мерительной камере с возможностью р ение стаканащеткодержателя вдоль электрода тем перемещения вдоль элект о а на

I рода, на самым удерживает стакан в восходящем дне измерительной каме ы амеры соосно с : потоке жидкости в поле чувствительнором и охо я электродом размещена штанга с упо- го элемента электроца и ис и исключает проходящая через дно стакана, разрушение электро ов закрепленного на ней с д в, что в целом го на ней с возможностью повышает качество очистки электроперемещения, причем измерительная 30 дов. Этому же способствует то, что камера выполнена илин ц дрической вертикальная штанга закреплена в формы, в придонной ее части уста- дне измерительной камеры, так как новлен тангенциально пат рубОк вво - при этом обеспечивается надежное да промывной жидкости а пат патрубок крепление и соосность штанги относивывода расположен выше ов я ч ствительного эл ур ня чув- 35 тельно чувствительного элемента ин емента электрода. каторного электрода. я ч — 35 диПри этом щеткодержатель снабжен . Выполнение измерительной каме ы лопастями крыльчатки кото ы атки, которые за- цилиндрической способствует об азокамеры .т о разованию внутри камеры ускоренного враст ой

Такое конструктивное выполнение 40 щательного движения промы и у р ства обеспечивает повышение эф- кости что об вно жидчто о еспечивает усиленную фективности очистки чувствительных часточу вращения крыльчатки а слеэлементов элект о ов за ия крыльчатки, а слев еменн р д в а счет одно- довательно и стакана-щеткод ж

I. ер атег лектрода и улучшает прор ой очистки и промывки инди- ля вокруг элект о каторного, вспомогательного и ионо- 4 мывку как чувствительных элементов селективного элект о ов тродов, а также электродов., так и измерительной каизмерительной каме ы и и е р, р ч м очистка меры. Это обеспечивает качество осуществляется без электропривода, очистки электродов. так как в качестве привода для ще- То, что патрубки ввода и вывода ток используется сама же промывочная контролируемой жидкости расположежидкость, образую ая и и т у щ р тангенци- ны на уровне или выше чувствительны>..

50 альном введении в илин ц дрическую из- .элементов электродов, обеспечивае мерительную камеру закручивающийся надежный подъем крыльчатки снизу снизу вверх восхо я ий пото д щ ок жидкос- вверх к чувствительным элементам ти, обеспечивающий интенсивную час- электродов.

I тоту вращения и подъем крыльчатки к 55 То что в придонной придоннои части измеричувствительным элементам электродов, тельной камеры установлен с тангенцичто приводит к интенсивно д енсивному разруше- альным вводом патрубок промывной нию и промывке различных в е ных редных жидкости, обеспечивает в измерительналетов, пленок и имесных р м с ых осадков с ной камере интенсивное вращение чувствительных элементов элект о о ектродов, 60 промывной жидкости, в результате чепри этом повышается достове н рность из- го возрастает частота вращения крыльФ умеряемой величины. чатки относительно электродов, что способствует качественной очистке и

То, что снаружи стакана-щеткодер- промывке электродов, а также увелижателя прикреплены под углом лопасти 65 чивает б чивает быстродействие очистки элек1067422 тродов, сокращая время, отведенное иа очистку электродов. Этому же способствует то, что патрубок промывной жидкости посредством управляемого вентиля соединен с насосом, так как при этом обеспечиваетая напорная 5 подача промывной жидкости в измерительную камеру, увеличивающая еще более вращательное движение жидкости в камере, а следовательно, и частоту вращения крыльчатки относи- 10 тельно электродов.

То что патрубок промывной жидкости дополнительно соединен через управляемый вентиль с системой слива, исключает разбавление контролируемой жидкости промывной жидкостью, а также позволяет удалять из измерительной камеры продукты загрязнения, что повышает достоверность измеряемой величины, а следовательно, и качество очистки электродов. Этому же способствует то, что патрубок ввода контролируемой жидкости снабжен управляемым вентилем, так как при этом обес .. печивается периодичность подачи пробы в измерительную камеру, исклю чается разбавление промывной жидкости с контролируемой.

То, что насос и управляемые вентили электрически связаны с программным блоком, обеспечивает автоматический режим очистки электродов по заранее установленной программе.

То что стакан-щеткодержатель имеет отверстия, обеспечивает тщательную промывку электрода, щетки внут- 35 ренней поверхности стакана и позволяет удалить из него продукты распада, образованные при работе щеток, что повышает качество очистки электрода. 40

То, что на верхней торцовой поверхности лопастей крыльчатки прикреплены щетки, обеспечивает одновременную очистку не только индикаторного электрода, но и вспомогательного,что очень важно при работе электродных систем на сточных водах и в пленкообразующих средах, так как достовер-. ность измеряемой величины зависит и от степени чистоты вспомогательного электрода, работающего в паре как с индикаторным электродом для определения рН, так и с ионоселективным электродом.

То, что лопасти крыльчатки прикреплены к стакану-щеткодержателю под углом в пределах 30-50О, обеспечивает усиленную частоту вращения крыльчатки относительно электродов и увеличивает подъемную силу крыльчатки, что в целом обеспечивает ка- 60 чество очистки электродов.

Все указанные признаки в совокупности обеспечивают: повышение эффективности очистки чувствительного элемента электродов. 65

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство для автоматической очистки электродов, общий вид/ на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1.

Устройство содержит измерительную камеру 1, индикаторный 2, вспомогательный 3 и ионоселективйый 4 электроды, щеткодержатель 5, патрубки 6 и 7 ввода и вывода контролируемой жидкости, патрубок 8 ввода промывной жидкости, насос 9, программный блок 10, вентиль 11 патрубка ввода контролируемой жидкости и вентили 12 и 13 патрубка 8 ввода промывной жидкости.

Измерительная камера 1 выполнена цилиндрической и по ее вертикальной оси установлен индикаторный электрод 2, при этом вспомогательный 3 и ионоселективный 4 электроды закреплены в камере 1 на равном удалении от индикаторного электрода, а к дну измерительной камеры 1 соосно индикаторному электроду 2 прикреплена вертикальная штанга 14 с упором 15 на верхнем конце.

На штанге 14 с возможностью перемещения вдоль ее, т.е. вдоль электрода 2, установлен щеткодержатель

5, который выполнен в виде стакана, внутри которого закреплены щетки 16 для очистки индикаторного электрода

2. Снаружи стакана щеткодержателя

5 прикреплены под углом в пределах

30-50 лопасти 17 крыльчатки, а на верхней торцовой поверхности лопасти

17 прикреплены щетки 18. Стакан имеет отверстия 19. Дно стакана по оси имеет отверстие 20, которым стакан установлен на вертикальную штангу

14. При этом диаметр отверстия должен быть больше диаметра штанги на

1,5-3 мм, так как это уменьшает Трение и исключает заедание при вращении и подъеме стакана к чувствительным элементам электродов. !

Патрубки 6 и 7 ввода и вывода контролируемой жидкости расположены на уровне или выше чувствительного элемента индикаторного электрода 2.

Патрубок 8 ввода промывной жидкости установлен в придонной части измерительной камеры 1 с тангенциальным вводом. Патрубок 8 посредством управляемого вентиля 12 соединен с. насосом 9, а посредством управляемого вентиля 13 — с системой слива (не показана ). Патрубок 6 ввода.контролируемой жидкости снабжен управляемым вентилем 11 и соединен с системой подачи контролируемой жидкости (не показана ). Насос 9 и управляемые вентили 11, 12 и 13 электрически соединены с программным блоком 10.

Устройство для автоматической очистки электродов работает следующим образом.

1067422

По команде программного блока 10 подъеме до упора 15 щетки 16 стакаоткрывают управляемый вентиль 11 на-щеткодержателя Б полность и конт оли е ос ью охва-, нат р ру мую воду подают через, тывают чувствительньй элемен. т индикаме 1 рубок б ввода в измерительную каторного электрода 2 да, цроисходит еру . Поступающая контролируе- интенсивное разрушение с помощью мая вода заполняет измерительную 5 вращающихся щеток 16 различных вредФ камеру 1, полностью омывает чувстви- ных налетов пленок прим ок, пр месных осадтельные элементы электродов и выво- иов с чувствительного э го элемента индидится через патрубок 7 вывода, при каторного электрода 2, а также вспои ионоселективного этом, так как щеткодержатель 5 ус- могательного 3 и ноно е тановлен на вертикальной штанге 14 с >0 4 электродов поскольку их возможность ьку их чувствивоэ ейст ью перемещения, то под тельные элементы располагают д вием своего веса он распо- верхней торцовой поверхностью лопастся над

:лагается на дне измерительной каме- тей 17 крыльчатк ры 1, тем самым устраняется непре- лены щетки 18. Tàê:êàê стакан-щеткорывный контакт щеток 16 и 18 с чув- 5 держатель 5 имеет отверстия 19, то в ствительным элементом электродов процессе очистки происходит тщательто повышает достоверность ная промывка как индикаторного элекизмеряемой величины. трода, так и щеток 16 и внутренней

Отметим, что режим очистки злек- поверхности стакана, а также удалетродов 2, 3 и 4, выполняемый прог- 0 ние из него продуктов распада, обрараймным бдоком 10, выбирают в зави- зованных при работе щеток 16. симости от степени загрязненности По окончании очистки л ии очистки электродов контролируемой воды и ее воздействия 2, 3 и 4 с помощью щеток 16 и 18, на работоспособность чувствительного сочетающейся с их промывкой о, управля25 элемента электродов 2, 3 и 4 во вре- емый вентиль 12 закрывают от ют, отключают насос 9 и одновременно открывают упЧерез фиксиррванный промежуток равляемый вентиль 13 при этом в мени ре и по команде программного бло". ходит слив всей оставшейся промыв11 ка 10.,закрывают управляемый вентиль ной жидкости из измерительной ь о камеры и одновременно открывают управ- 1 в систему слива, что в дальнейшем ляемый вентиль 13, при этом проис- З0 исключает разбавление конт контролируеходит слив всей оставшейся контроли- мой жидкости с промывной жидкостью. руемой воды иэ измерительной камеры, lIo окончании слива промывной

1 вно жидчерез патрубок 8:.ввода промывной . кости управляемый вентиль 13 закрыжидкости и управляемый вентиль 13 вают и открывают:, управляемый в си стему слива. Ilo окончании слива 35 тиль 11, в результате чего контроя мы венуправляемый вентиль 13 закрывают, лируемая вода подается в измериа открывают управляемый вентиль 12 тельную камеру 1 на исследование. и включают насос 9, которым подают . Цикл работы устройства для автопромывную жидкость в цилиндрическую матической очистки чувствительных измерительную камеру 1 через патру- 40 элементов электродов повторяется в бок 8 ввода, установленный с тан- соответствии с программой эадаваеI геициальным вводом в придонной части мой программным блоком 10. измерительной камеры 1 ° Конструкция предлагаемого устВ результате такой подачи проис- . ройства обеспечивает в целом более ходит интенсивное вращение промывной 45 эффективную очистку ч.вствительных жидкости, где она, закручиваясь, ус- элементов электродов, что значитель- тремляется снизу вверх по спирали и но повышает качественный контроль сливается через патрубок .7 вывода. измеряемой величины в прироцных и

При этом поступающая промывная жид- сточных водах. кость приводит so вращение стакан50

Кроме того высокая степень очистI щеткодержатель .5, а он, вращаясь ки электродов с помощью щеток, сочевокруг .вертикальной штанги 14, пере- таясь с их промывкой, позволяет исмещается к чувствительным элементам пользовать устройство в автоматйзироэлектродов до упора 15 на верхнем ванных системах контроля качества торце вертикальной штанги 14. При природных и состава сточных вод.

1067422

А-Я

Составитель О.Алексеева

Редактор М.Келемеш Техред И.Метелева Корректор A.Ïoâõ

Заказ 11202/48 Тираж 328 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4