Устройство для анализа жидких сред

 

Изобретение относится к аналитической технике и может быть использовано при разработке устройств для анализа жидких сред по тепловому эффекту реакции. Цель изобретения экономия реагента и анализируемого раствора. Устройство содержит термостатируемые измерительную емкость (И2), емкости дозирования реагента (ДР) и анализируемого раствора (АР).. (Л с го 05 сл ел а со

сОюз соВетсних социллистичксних

РеспуБлин и д 4 G 01 И 25/48 с

ОПИСДНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,1! ф(: °

С госудА1 старинный комитет ссс1 по деллм изоьи=тоний и отн1 ытий

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3850611/24-25 (22) 28.01.85 (46) 23.10.86. Бюл. 9 39 (71) Грозненское научно-производст--. венное объединение "Промавтоматика" (72) Т.M.Êåðèìîâ и В.С.Глухов (53) 543.25(088.8) (56) Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей. M. Энергия, 1970, с. 169171.

Ав торско е свидетельство СССР

Ф 277374, кл. G 0! М 25/48, 1969.

SU» 3265563 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ЖИДКИХ

СРЕД (57) Изобретение относится к аналитической технике и может быть использовано при разработке устройств для анализа жидких сред по тепловому эффекту реакции. Цель изобретения— экономия реагента и анализируемого раствора. Устройство содержит термостатируемые измерительную емкость (ИЕ), емкости дознрования реагента (ДР) и анализируемого раствора (АР).

1265563

ИЕ соединена с направляющим каналом .(К) для термодатчйка (ТД} и выводным

К реакционной смеси. ТД выполнен в виде штока с верхним, средним утонченным и нижним участками (У}, Верхний У соединен с приводом вертикальйого перемещения ТД, а сечение нижнего У равно сечению выводного К ре—

Изобретение относится к устройствам для измерения концентрации веществ в жидких средах, основанным на определении тепловых эффектов при,, взаимодействии реагента с анализируемым раствором, и может быть применено в химической, нефтехимической, микробиологической, медицинской и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является сакра- 10 щение расхода реагента и анализируе-мого раствора.

На чертеже изображено устройство для анализа жидких сред.

Устройство соСтоит из термастата 15

1 .с внутренней камерой 2 для теплоносителя, в которой размещены емкости 3 и 4 для дозирования соответственно реагента и анализируемого раст-вора, которые подводятся к емкостям 20

3 и 4 капиллярными трубками 5 и 6, измерительной камеры 7 с конусным осг нованием, соединенным через выводной канал 8 реакционной смеси с выходным патрубком 9. Верхняя часть из- 25 мерительной камеры 7 сообщается с

;вертикальным направляющим каналом 10

:для термодатчика, по которому перемещается термодатчик, выполненяьпл в виде штока, который состоит из 30 верхнего ll, среднего 12 и нижнего

13 участков. Верхним участком 11 термодатчик соединен с устройством 14 для его перемещения по направляющему каналу 10, защищенному от агрессивных паров, например, эластичным кольцевым уплотнением. Измерительные провода и "холодные" спаи 15 термодатчика расположены в канале 10, где поддерживается постоянная температура, равная температуре теплоноакцконной смеси. В ИЕ на разных уровнях и на расстоянии по горизонтали, равном сечению верхнего У, установлены сопла, соединенные с ДР и

АР. АР снабжена переливным патрубком с регулятором давления. На входе в

ДР установлен клапан. 1 ил..3 сителя. Чувствительный элемент 16 термодатчика расположен на границе между средним утонченным 12 и нижним

13 участками корпуса термодатчика.

Измерительная камера 7, выводной канал 8, выходной патрубок 9, направляющий канал 10 и термодатчик расположены на одной вертикальной оси. Емкость 4 для дозирования анализируемого раствора снабжена переливным каналом 17 с выходным патрубком 18, на выходе которого установлен регулятор 19 давления„ чем обеспечивается проточность анализируемого раствора через емкость 4 и получение предста- вительной пробы анализируемого раствора. Емкости 3 и 4 соединены с измерительной камерой 7 через соединительные каналы 20 и 21 и сопла 22 и

23, которые выполнены перпендикулярно к термодатчику. Концы сопл. 22 и

23 расположены на разных уровнях и на расстоянии по горизонтали, равном размеру сечения верхнего участка ll e термодатчика, что позволяет при перемещеМ ях термодатчика вниз пер 9крывать конец сопла 23 (или 22) с анализируемым раствором (или реагентом ). Это обеспечива< т запирающий эффект на линии ввода анализируемого раствора (или реагента) в измерительную камеру 7, что предотвращает взаимодействие паров реакционной смеси с анализируемым раствором (или реагентом) H BQ3M0RHol о самопроизволь.ного (или аварийного.) образования и падения капли (дозы) в зону чувствительного элемента 16 термодатчика.

Размер сечения нижнего участка 13 термодатчика выполнен равным размеру выводного канала 8 (c возможностью

1265563 мощью блока 25 управления, связанного с регулятором 19 давления клапаном 24, устройством 14 для перемещения термодатчика и вторичным прибсром 26, соединенным с термодатчиком.

Реагент и анализируемый раствор, проходя через капиллярные трубки 5 и 6, принимают температуру теплоносителя, протекающего через внутреннюю камеру 2 термостата 1, что измеряется термодатчиком, фиксируется вторичным прибором 26 и блоком 25 управления.

В качестве теплоносителя могут быть использованы реагент, анализируемый раствор, вода и т.п. жидкости с известной температурой, информация о которой фиксируется блокоч,25 управления (или вторичным прибором).

Устройсгво работает следующим об разом.

Анализируемый раствор забирают из технологического потока, подают через капиллярную трубку 6, емкость

4 для дозирования, канал )7, патрубок 18, регулятор 19 давления и воз1вращают в технологический поток.

В качестве анализируемого раствора могут быть использованы кислоты, щелочи, спирты и т п. Реагент, например вода, с постоянным избыточным давлением поступает через клапан 24 .и капиллярную трубку 5 в емкость 3 для дозирования. В исходном положе= нии клапан 24 закрыт, регулятор 19 давления обеспечивает свободный про-.. ток анализируемого раствора через па. трубок 18, а термодатчик находится в в крайнем нижнем положении (пунктирное изображение), закрыв верхним участком 11 корпуса сопло 23. Для проведения анализа термодатчик перемещают в крайнее верхнее положение.

Регулятором 19 давления кратковременно создают избытсчное давление (уровень) в ем",ости 4>сливают "старую" непредставительную пробу анализируемого раствора (5-15 капель) из. кана" ла 21 через сопло 23 и измерительную камеру 7. Термодатчик перемещают в крайнее нижнее положение и открывают клапан 24 для смыва реагентом

"старой" пробы анализируемого раст-вора. Затем клапан 24 закрывают.

Перемещением термодатчика вверхвниз осуществляют полную эвакуацию жидкости из измерительной камеры 7.

Устанавливают термодатчик в крайнее верхнее положение и кратковременно перемещения в нем термодатчика}, чем обеспечивается запирающий эффект измерительной камеры 7, а термодатчик одновременно выполняет функцию запирающего органа. Размер сечения выходного патрубка 9 больше сечения выводного канала 8 не менее чем в полтора раза, что обеспечивает хорошую эвакуацию жидкости из измерительной камеры 7 при крайнем нижнем поло- 10 женин термодатчика. Этот же эффект обеспечивается выполнением основания измерительной камеры 7 конусным.

Средний участок 12 корпуса термодатчика выполнен утонченным, т.е. меньше размера сечений верхнего 11 и нижнего 13 участков корпуса термодатчика ориентировочно в полтора-два раза.

В качестве устройства 14 для перемещения термодатчика в вертикальной плоскости могут быть использованы механические, пневматические, гидравлические, электрические, электромагнитные, магнитоэлектрические и

25 другие устройства.

Необходимый расход реагента поддерживается клапаном 24, установленным на линии ввода реагента в капиллярную трубку 5.

Клапан 24, капиллярная трубка 5, емкость 3 с соединительным каналом

20 и соплом 22 образуют дозирующее устройство {капельницу), которое осуществляет подачу реагента в измери-. 35 тельную камеру 7 с необходимой частотой, объемом дозы (капли} и температурой. Капиллярная трубка 6, емкость 4, каналы 17 и 21, сопло 23, патрубок 18.и регулятор 19 давления 40 образуют дозирующее устройство (капельницу), которое осуществляет по.р дачу анализируемого раствора в измерительную камеру 7 с необходимой частотой, объемом дозы (капли) и тем-<5 пературой. Размеры капель реагента и анализируемого раствора обусловлен ны размерами выходных сечений сопл

22 и 23, которые позволяют образоваться каплям объемом 0,01-0,5 мл 50 только при достижении определенного давления или уровня в емкостях 3 и 4 для дозирования. Частота подачи доз (капель) анализируемого раство-; ра и реагента в измерительную ка- Ы меру 7 осуществляется по заданной s программе.(или треооааиии оиератора) в процессе работы устройства с поФ 1265563 создают и сбрасывают давление в ем*;, кости 4, открывают и закрывают клапан 24. Дозы (капли) анализируемого раствора и реагента поступают через сопла 22 и 23 в зону чувствительного элемента 16 термодатчикя. При этом термодатчик перемещают вниз до установки нижнего 13 участка термодатчика в самой нижней зоне выводного канала 8 (промежуточное положение корпуса термодатчика) и закрытия верхним ll участком термодатчика сопла 23. При контактировании доз (капель) анализируемого раствора и реагента происходит термохимическая реакция, сопровождающаяся изменением температуры реакционной смеси. Степень изменения температуры реакции функционально связана с качественной или количественной характеристикой анализируемого раствора, что измеряется чувствительным элементом

-16 термодатчика и фиксируется вто- ричным прибором 26. Термодатчик перемещает в крайнее нижнее положение и в случае необходимости открытием и закрытием клапана 24 промывают измерительную камеру 7, средний

12 и нижний, 13 участки термодатчикя и выводной канал 8 измерительной камеры 7. Реакционная смесь удаляется через выходной патрубак 9 .. 8 e;»mae необходимости месторасположение сопл

22 и 23 по уровням может быть изменено, т.е. сопла 22 распол;ггают вьш е сопла 23, а процесс промывки (смыва)

I реакционной смеси осуществляют анали1 зируемым раствором. Это необходимо, например, при измерении влажности жидких сред термохимическим методом, когда в качестве реагентов используются кислоты, щелочи или другие реакционноспособные или дорогостоящие вещества. Подача реагента и анализируемого раствора в измерительную камеру может осуществляться как по одной капле на один анализ, тяк и двум, тремя и т.ц. каплями (äoçeèê) .

Объем подаваемых доз может колебатЬСоставитель

Редактор В.Иванова ТехредИ. По ся ат 0,01 до 0,5 мл, При необходимости реагент можно подавать по линии анализируемого раствора и анализируемый раствор — по линии реагента.

Формула изобретения °

Устройство для анализа жидких, сред, содержащее измерительную каме111 ру с соплами для ввода анализируемого раствора и реагента, соединенную с каналом для термодатчика и выводным каналом реакционной смеси, емкости для дозирования анализируемого

15 раствора и реагента., подсоединено к соплам измерительнои камеры, установленный на линии ввода реагента клапан, соединенный с блокомуправления, регулятор давления и вторичный приг -

2О бор, соединенный с блоком управления о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения расхода реагента анализируемого раствора, оно снабжено устройством для вертикального перемещения термодатчика, термодатчик выполнен в виде штока, состоящего из верхнего, среднего и нижнего участков, причем сопла в измерительной камере размещены перпендикулярна к

30 штоку ня разных уровнях, концы сопл расположены друг от друга по горизонтали на расстоянии, равном сечению верхнего участка штока, соединенного с устройством для перемещения термодатчика, между нижним и средним участками штока помещен чувствитель:— ный элемент термодатчика, а сечение нижнего участка штока выполнено. равным сечению выводного канала реакционной смеси, при этом канал для термодатчика, измерительная камера и выводной канал реакционной смеси расположены саосно, а блок управления соединен с устройством для пере..ц мещения термодатчик» и с регулятором давления, установленным на выходе переливного пятрубкя,которым снабжена емкость для дозировяния анализируемого раствора.

В-.Цкяев пович

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5652/36 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР делам изобретений и o Kä ;T é

113035, Москва„ )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, ".Óæãoðoä, ул.Проектная, 4