Титрометрический анализатор

 

Изобретение относится к аналитической контрольно-измерительной технике , в частности к устройствам для определения концентрации отдельных компонентов в многокомпонентных жидкостях методом дискретного потенциометрического титрования, и может быт1 использовано в химической, электрохимической и нефтеперерабатывающей промьшшенности. Титрометрический анализатор содержит ячейку 1 для титрования с мешалкой 4 и измельченным преобразователем 3. Титрант в ячейку подают дозатором 5, связанным с блоком 8 управления. Сигнал от измерительного преобразователя 3 поступает через усилитель 9 в преобразователь а € (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5y) 4 С 01 N 31/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .„" ., /

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ - 7ф.-,, 1 (54) ТИТРОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР (21) 4125086/23-26 (22) 25,09,86 (46) 23,06.88, Бюл. Р 23 (7 1) Тбилисское научно-производственное объединение "Аналитприбор" (72) К.Г.Кахеладзе, З.Е.Круашвили, Т,Б.Дзагания, А.А.Гогоберидзе и Н.О.Кикошвили (53) 543.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 966580, кл. G 01 И 27/42, 1981.

Казаков А.В., Кантере В.М., Галкин Л.Г. Титрометры. — М.: Машиностроение, l973 с. 11-12.

Кулаков М.В.; Казаков А.В., Шелястин M,Â. Технологические измерения и аналитические приборы в химической промышленности. — M.: Машиностроение, 1964, с. 303-309.

„„SU„„1404939 A1 (57) Изобретение относится к аналити ческой контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для определения концентрации отдельных компонентов B многокомпонентных жидкостях методом дискретного потенциометрического титрования, и может быть использовано в химической, электрохимической и нефтеперерабатывающей промышленнбсти, Титрометрический анализатор содержит ячейку 1 для титрования с мешалкой 4 и измельченным преобразователем 3. Титрант в ячейку подают дозатором 5, связанным с блоком 8 управления. Сигнал от измерительного преобразователя 3 поступает через усилитель 9 в преобразователь цессом смешения и схема 14 запрета реализованы на серийно выпускаемых элементах автоматики: триггерах, схе. мах совпадения, резисторах, конденсаторах, дешифраторах. Дозирование новой порции титранта осуществляют только после стабилизации процесса измерения. Тем самым исключается возможность перетитрования исследуемой жидкости. Погрешность снижается до

0.5Х. Время титрования сокращается до 1 мин. Процесс титрования полностью автоматизируется. 3 ил.

1404939

10 аналог — код. Анализатор содержит блок 6 определения конечной точки титрования, сигнал с которого обрабатывается в блоке 11 вычисления и регистрируется и отображается блоками

13 и 15. Работа анализатора осуществляется по сигналам блока 7 синхронизации, соединенного с блоком 6 определения конечной точки титрования, преобразователем 10 аналог — код и схемой 14 запрета, подключенной первым входом к блоку 12 контроля за процессом смешения. Дополнительно введенные блок 12 контроля за про1

Изобретение относится к аналитической контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для определения концентрации отдельных компонентов многокомпонентных жид- 5 костей методом дискретного потенциометрического.титрования, и может быть использовано в химической, электрохимической и нефтеперерабаты-вающей промышленности.

Цель изобретения — повышение точности, надежности и производительности анализатора путем оптимизации процесса смешивания анализируемой жидкости с титрантом.

На фиг. 1 представлена блок-схема титрометрического анализатора, на. фиг. 2 — блок-схема титрометрического анализатора с раскрытием функциональных схем блока контроля за процессом смешения и схемы запрета; на фиг. 3 — функциональная схема блока синхронизации.

Титрометрический анализатор содержит ячейку 1 для титрования, состоящую иэ объема 2 для размешивания исследуемой жидкости, измерительного преобразователя 3 и мешалки 4, дозатор 5 титранта, блок 6 определения конечной точки титрования, блок

7 синхронизации, блок 8 управления дозатором титранта, усилитель 9, преобразователь 10 аналог — код, вычислительный блок 11, блок 12 контроля за процессом смешивания, блок 13 ре- 35

2 гистрации, схему 14 запрета и блок

15 отображения информации.

Блок 12 контроля эа процессом смешения состоит из идентичных блоков

16-19, каждый из которых выполнен в виде установленной на входе схемы

20 инверсии, триггера 21 первый вход которого подключен к входу блока 12 контроля, а второй вход — к выходу схемы 20, двух систем 22 и 23 инверсии, резисторов 24 и 25, конденсаторов 26 и 27, схем 28 и 29 совпадения и диодов 30 и 31. Первый выход триггера 21 соединен с входом схемы 22 инверсии и с первьы входом схемы 28 совпадения. Второй выход триггера 21 подключен к входу схемы

23 инверсии и к первому входу схемы

29 совпадения. Выходы схем 28 и 29 всех идентичных блоков 16-19 через диоды 30 и 31 объединены и подключены к схемам 14 запрета. Вход каждого блока 16-19 связан с кодовым (2, 2, 2, 23) выходом преобразователя 10 аналог — код.

Схема 14 запоета выполнена в виде. триггера 32 и схемы 33 совпадения.

Триггер 32 первым входом подключен к выходу блока 12 контроля за процессом смешения, а вторым входом связан с первым выходом блока 7 синхронизации. С одного выхода триггера

32 поступает сигнал запрета на блок

6 определения конечной точки титрования, а с другого выхода триггера

1404939

45

32 через схему 33 совпадения, на которую с третьего выхода блока 7 синхронизации приходит управляющий сигнал, поступает разрешающий сигнал на блок 8 управления дозатором титранта.

Блок 7 синхронизации содержит генератор 34 несущей частоты, собранный на резисторах 35 и 36, конденсаторах 37 и 38 и инверторах 39-42, счетчик 43 импульсов с блоком 44 выработки сигналов сброса счетчика и дешифратора 45, Блок 44 выполнен в виде схемы, состоящей из инверторов 46 и 47, блока 48 совпадения с инверсным выходом, резисторов 49 и

50, диода 51 и конденсатора 52, Сиг! налы с выхода дешифратора 45 поступают через инверторы 53-57 на соответствующие элементы: преобразователь 10 аналог — код и триггер 32 схемы 14 запрета, на третий вход преобразователя 10, на схему 33 совпадения схемы 14 запрета и на блок ,6 определения конечной точки титрования.

Сигналы с первого, второго, третьего и четвертого выходов блока 7 синхронизации обозначены в виде

1(1).» 2(2) > 3(Ъ) -" 4.(Для пояснения работы титрометрического анализатора введены следующие условные обозначения входных и выходных сигналов триггеров 21 и

32: Z 1 — Z (для триггера 21), Zg и Z — для триггера 32.

Титрометрический анализатор работает следующим образом.

После помещения в объем 2 ячейки 1 для титрования анализируемой жидкости, информация о ее начальных параметрах при помощи измерительно го преобразователя 3 и через усилитель 9 поступает на преобразователь . 10 аналог — код.

От импульсов генератора 34 запускается счетчик 43., выходной двоично-десятичный код которого при помощи дешифратора преобразуется в десятичный код. Последовательно вырабатываются четыре сигнала управления (I 1 — I ) .

По первому сигналу 1 1 через схему 14 осуществляется запуск блока 8 управления дозатором 5 — порция титрующего раствора поступает в ячейку 1, где начинается процесс cMemeния..5

В процессе смешивания по сигналу блока 7 синхронизации включается блок 12 контроля за процессом смешивания, в котором до поступления выходной информации от преобразователя

10 аналог — код триггеры 21 блоков

16 — 19 находятся в положении Z или

Z в зависимости от потенциала на кодовых выходах 2, 2, 2, 2э пре0 1 образователя 10 аналог — код. В слу-. чае высокого потенциала на выходе преобразователя 10 триггер 21 находится в положении Z1, а в случае низкого потенциала — в положении Z

Следовательно, высокий потенциал существует на выходе Z > (положение триггера 21 — Z.,) или 2 + (положение триггера 21 — Z ). В соответствии с этим от инверторов 22 и 23 заряжается один из конденсаторов 26, 27 через сопротивления 24 или 25. При поступлении первоГо импульса (сигнал записи) от устройства 7 синхронизации запускается преобразователь 10 аналог — код, выходное значение потенциала от усилителя 9 преобразуется в цифровой код и фиксируется на выходе преобразователя 10 аналог — код.

Одновременно, триггер 32 схемы 14 запрета переходит в положение Z, подготавливая схему 33 совпадения к работе. С поступлением от блока 7 синхронизации второго импульса (Z >) (сигнал разрешения считывания) цифровой код считывается с входа преобразователя 10 аналог — код.

Если предыдущее значение потенциала не изменилось, от следующего импульса (Тэ) от блока 7 синхронизации схема 33 совпадения вырабатывает сигнал управления дозатором 5 и в исследуемый раствор поступает следующая порция титранта. Если же значение потенциала на выходе преобразователя 10 изменилось, триггер 21

О переходит в новое положение, что вызывает разряд одного из конденсаторов 26, 27 через одну из схем 28.

29 совпадения и сигнал через один из диодов 30, 31 поступает на вход триггера 32 схемы 14 запрета, переводя его в положение Z, т.е. схема

14 запрета управляет дозатором 5 и по мере поступления информации отключает его и включает только после наступления равновесия (неизменный выходной сигнал) на выходе преобразователя 10 "аналог — код". При

1404939 этом, если равновесие наступило до наступления очередного синхронизирующего сигнала от блока 7 синхронизации, дозатор 5 командой с блока

8 управления отмеряет новую порцию титранта. Если к моменту прихода синхронизирующего сигнала равновесие не наступйло, схема 14 запрета запирает блок 8 управления доэатором до полного смешения исследуемой и титрующей жидкости с помощью

l мешалки 4. Процесс остановки и дозирования осуществляется,до тех пор, пока потенциал на преобразователе

10 аналог — код не достигает значения, соответствующего конечной точке титрования, выдаваемого блоком 6 определения конечной точки титрования. После этого работа анализатора прекращается и при помощи блока 11 вычисления рассчитывается концентрация исследуемой жидкости по объему титранта, выданного дозатором 5 и зафиксированного блоком 6 определения конечной точки титрования . Полученные данные регистрируются и отображаются блоками 13 и 15.

В блоке 7 синхронизации от выработанных последовательно четырех сигналов управления (I — I ) срабатывает блок 44 (на выходе инвертора 57 потенциал низкого уровня), заряжается конденсатор 52. При поступлении сигнала высокого уровня от блока 57 через диод 5 1 и резистор

49 конденсатор 52 разряжается и от сигнала блока 47 происходит сброс значений счетчика 43. Затем повторяется весь цикл выработки сигналов синхронизации. При этом частота сле" дования синхроимпульсов f меньше частоты следования импульсов счета порций титранта от дозирующего устройства f >gf „ fz>) .

Формула изобретения

Титрометрический анализатор, содержащий ячейку для титрования с ме-.

10 шалкой, блок управления дозатором титранта, измерительный преобразова- тель, установленный в ячейке для титрования и подключенный через усилитель к первому входу преобразовате15 ля аналог — код, второй и третий вхо-. ды которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока синхронизации, связанным четвертым выходом с блоком определения конеч2р ной точки титрования, цифровые входы которого подключены.к выходам преобразователя аналог — код, и соединенный входами с выходами блока определения конечной точки титрования, вы25 числительный блок, связанный с бло". ками регистрации и отображения.информации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, надежности и производительности, титроЗО метрический анализатор дополнительно содержит схему запрета и блок контроля за процессом смешения исследуе1 мой жидкости с титрантом, подключенный входом к выходу преобразователя аналог — код, а выходом — через пер35 вый вход схемы запрета к одному иэ входов блока определения конечной точки титрования, при этом первый и третий выходы блока синхронизации соответственно через второй и третий входы схемы запрета связаны с блоком управления дозатором титранта.

1404939

1404939

z>(e>)

Рг (и2) (и ) ,7 fNy)

На Юл.б фиа 3

Составитель M.Ðîìàííèêîâà

Техред A.Кравчук Корректор В. Бутяга

Редактор А.И!андор

Заказ 3097/48 Тираж 847 Подписное

BIIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4