Фотометрический концентратомер нефти

 

Изобретение относится к аналитической технике, более конкретно к фотометрическим анализаторам определения концентрации нефти в воде, основанным на измерении рассеянного света взвесями, и может быть применено в системе охраны окружающей среды , стационарных корабельных установках контроля сбрасываемых с судов вод. С целью повышения точности измерения в устройство дополнительно введены второй источник излучения 2 с импульсным блоком питания 15, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 9, дифференциальный усилитель 13, электронный ключ 12 и запоминающее устройство 11. 1 ил. с 9 (Л сд оо 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 J !/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТРАТОМЕР

НЕФТИ (57) Изобретение относится к аналитической технике, более конкретно к фотометрическим анализаторам определения концентрации нефти в воде, основанным на измерении рассеянного света взвесями, и может быть применено в системе охраны окружакщей среды, стационарных корабельных установках контроля сбрасываемых с судов вод. С целью повышения точности измерения в устройство дополнительно введены второй источник излучения 2 с импульсным блоком питания 15, усилитель с регулируемым коэффициентом . Я

М усиления 9, дифференциальный усилитель 13, электронный ключ 12 и запоминающее устройство l1. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР,. (21) 4264271/24-25 (22) 16.06.87 (46) 23.01.89. Бюп. У 3 (71) Тбилисское научно-производственное объединение "Аналитприбор" (72) Г.Г.Погосов, С.А.Хуршудян, Ю.И.Комраков и И.С.Кузнецова (53) 635.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 890170, кл. G 01 N 21/51, 1981.

Фотометрический концентратомер нефти Bilge Monitor Operetors Handbooks. Проспект фирмы ITTVAF Instrument. Голландия, 1983 .

„„Я0„„1453184 А 1

С:

МЮ

4ь

CA

М

QO

41â

1453184 где К

I

1. и

1 л

"К1 коэффициент преобразования первого фотоприемника интенсивность первого источ50 ника излучения, коэффициент пропускания окна кюветы на выходе первого источника излучения коэффициент пропускания окна кюветы на входе первого фотоприемника коэффициент пропускания анализируемой среды на оптичеИзобретение относится к аналитической технике, а именно фотометриеским анализаторам определения конентрации нефти в воде, основанным ! а измерении рассеянного света взве сями, и может быть применено в систе1че охраны окружающей среды, стационарных карабельных установках контроЛя сбрасываемых с судов вод. l0

Цель изобретения — повышение точости измерения.

На чертеже изображена функциональая схема предлагаемого концентратоера. 15

Фотометрический концентратомер соержит первый 1 и второй 2 источники злучения, кювету 3, первый 4, втоой 5 и третий 6 фотоприемники, усиители 7 и 8 усилитель 9 с регулируе-20

ым коэффициентом усиления, устройсто 10 регулирования светового потока, апоминающее устройство 11, электроный ключ 12, дифференциальный усили-, ель 13, вычислительное устройство 14, 25 импульсный блок 15 питания, синхронизатор .16, генератор 17 импульсов, устройства выделения четных 18 и не1четных 19 импульсов.

Концентратомер нефти работает следующим образом.

Прямоугольные импульсы с выхода

t генератора 17 импульсов подаются на входы устройств выделения четных и нечетных импульсов 18 и 19 соответст35 венно . Четные импульсы поступают на управляющие входы вычислительного устройства 14 и устройства 10 регулирования светового потока, с помощью которого осуществляется включение первого источника 1 излучения и регулирование его светового потока в соответствии с условием

45 (1) ской базе равной диаметру цилиндрической кюветы.

На выходах второго и третьего фо топриемников формируются соответственно сигналы

А1 = K I „ „,I л1, „, (2) 1 9 1 "с 4 > къ 1 1 (3) W = K (K„,A1 -К„А, )=K„I,,1 С

"(К у1K е "кг1 эо К кз 45К у К р) «,(4) где К„,,К > - коэффициент усиления усилителей 7 и 8 соответственно

К вЂ” коэффициент усиления усилителя 9

К - градуировочный коэффициент.

Нечетные импульсы с выхода синхронизатора 16 поступают на управляющие входы электронного ключа 12 и

Ф импульсного блока 15 питания. При этом включается второй источник излучения 2 и замыкается электронный ключ 12. Коэффициент усиления усилителя 9 регулируется с помощью дифференциального усилителя 13 в соответствии с условием (5) Ку A gq= Kу А Êр где А11,,А 1 — сигналы второго и третьего фотоприемников при включении второго источника излучения. где К, К вЂ” коэффициенты преобразования второго и третьего фотоприемников соответственно „,л „ — коэффициенты пропускания окон кюветы на входах и второго и третьего фотоприемников, I I 4 интенсивности излучений рассеянных под углами

30 и 45

Сигнал А1 усиливается усилителем

7, а сигнал А, — усилителем 8 и усилителем 9 с регулируемым коэффициентом усиления.

Усиленные сигналы подаются на входы вычислительного устройства 14, где обрабатываются в соответствии с алгоритмом (6) А г= ХгКг i<

ВНИИПИ Заказ 7271/35

Тираж 466

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 14531

Так как источник 2 расположен симметрично относительно первого и второго фотоприемников, то сигналы

А2ь= ТгКз "г "«у "е (7) где I г — интенсивность второго источника излучения; 10 — коэффициент пропускания окна кюветы на выходе второго источника излучениями е — коэффициент пропускания анализируемой среды и в на правлении от источника 2 к фотоприемникам 5 и 6.

Выходйой сигнал дифференциального усилителя 13, формируемый при замыкании ключа 12, запоминается запоминакнцим устройством 11.

Из (5), (6) и (7) следует, что

Kg)K g "«г = КчгКэ " кз е (8)

С учетом (1) и (8) выражение (4) принимает вид

W= — — — — r — — = (Ig-I )

КгА «Ksi Кг ° к о (9)

В процессе эксплуатации отношение gp

Кг кг — — — -1. Величина I z характеризует

К рассеяние от частиц нефти и мехайических частиц, а величина I qq — расстояние от механических частиц. Поэтому выходной сигнал (9) содержит информацию только о концентрации нефти

;,в воде.

По сравнению с известным выравнивание передаточных коэффициентов 40 измерительных каналов с помощью дополнительного источника излучения, установленного симметрично относительно второго и третьего фотоприемников, позволяет повысить точность 45 измерений в 1,5 раза.

Одновременно упрощается процесс настройки и градуировки прибора.

50 формула изобретения

Фотометрический концентратомер нефти, содержащий источник излучения, 84

4 цилиндрическую кювету, первый фотоприемник, выход которого соединен через устройство регулирования светового потока с входом источника излучения, второй и третий фотоприемники с соответствующими усилителями, выходы которых подключены к первому и второму входам вычислительного устройства, и синхронизатор, причем первый фотоприемник расположен на оси проходящей через центр цилиндрической кюветы и источник излучения, а второй и третий фотоприемники смеще- ны относительно первого фотоприемника на углы 30 и 45 соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены второй источник излучения, соединенный с импульсным блоком питания, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, дифференциальный усилитель, электронный ключ и запоминающее устройство, причем второй источник излучения расположен на оси, проходящей через центр кюветы, относительно которой второй и третий фотоприемники смещены по обе стороны от этой оси, на равные углы,. усилитель с регулируемым коэффициентом усиления установлен между выходом усилителя третьего фотоприемника и вторым входом вычислительного устройства, к первому и второму входам которого подключены входы дифференциального усилителя, выход которого через электронный ключ и запоминающее устройство соединен с управляющим входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а синхронизатор выполнен в виде генератора импульсов, выход которого подключен к устройствам выделения нечетных и четных им" пульсов, выход устройства выделения нечетных импульсов соединен с синхронизирующими входами импульсного блока питания.и электронного ключа, а выход устройства выделения четных импульсов соединен с синхронизирующими входами устройства регулирования светового потока и вычислительного устройства °