Концентратомер активного ила в сточных водах

 

Изобретение относится к технике очистки сточных вод, в частности к устройствам для измерения концентрации активного ила в сточных водах. Целью изобретения является повышение точности измерений. Устройство содержит источник излучения, два приемника излучения, один из которых включен в измерительный канал, а другой в опорный, интегратор, регистратор, схему управления. Посторонняя засветка фотоприемников периодически компенсируется в интеграторе во время темновых интервалов времени, которые равны по длительности интервалам времени, в течение которых существует излучение источника. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (51) 5 G 01 N 21/59

Н д ВТОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ключа 15, тактовым входом триггера 18 и вторым входом первого элемента 2И

»ввМ.

19, а выход инвертора 3 подключен к управляющему входу четвертого клю- © ча 16 и второму входу второго элемен- Ci© та 2И 20. Выходы первого 19 и второ- Я » го 20 элементов 2И соединены с управ- ф » ляющими входами второго 14 и первого

13 ключей соответственно, а выход вто- Я рого элемента 2И 20, кроме того, соединен с входом регистратора 21. Пер- вый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16 ключи включены между первым 4 и вторым 5 фотодиодами и интегратором 17 выход которого соединен с информационным входом триггера 18, а выход триггера 18 подключен к первым входам первого 19 и второго 20 элементов 2И. Светодиод 2 оптически связан с первым фотодиодом 4 непосредственно, а с вторым фотодиодом 5—

1 (21) 4341719/25-25 (22) 11.12.87 (46) 30.01.90. Бюл. N - 4 (71) Тбилисское научно-производственное объединение "Аналитприбор" (72) С.В.Локоть, С.А.Хуршудян, Г.Г.Погосов и Г.А.Абзианидзе (53) 66.012.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 791637, кл. С 05 Р 27/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

»» - 1326561, кл. G 05 D 27/00, 1985, (54) КОНЦЕНТРАТОИЕР АКТИВНОГО ИЛА В

СТОЧНЫХ ВОДАХ (57) Изобретение относится к технике

Изобретение относится к технике очистки сточных вод, в частности к устройствам для:, измерения концентрации активного ила в сточных водах.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, светодиод 2, инвертор 3, первый 4 и второй 5 фотодиоды, первый световод б, линзу 7, защитные стекла

8 и 9, фотометрический шар 10, фокусирующую систему 11, второй световод

12, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16 ключи, интегратор 17, триггер 18 первый 19 и второй 20 элементы 2И, регистратор 21. ;

Выход генератора 1 импульсов соединен со светодиодом 2, входом инвертора 3, управляющим входом третьего

2 очистки сточных вод, в частности к устройствам для измерения концентрации активного ила в сточных водах.

Целью изобретения является повышение точности измерений. Устройство содержит источник. излучения, два приемника излучения, один из которых включен в измерительный канал, а другой— в опорный, интергратор, регистратор, схему управления. Посторонняя засветка фотоприемника периодически компенсируется в интеграторе во время темновых интервалов времени, которые равны по длительности интервалам времени, в течение которых существует излучение источника 1 ил.

1539612 через измерительный канал, состоящий из первого световода 6, линзы 7, защитных стекол 8 и 9, фотометрического шара 10, фокусирующей системы 11 и второго световода 12.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 импульсов генерирует импульсы скважностью 2 (меандр), которые периодически зажигают светодиод 2. В момент зажигания светодиода

2 открывается третий ключ 15 и фототок отрицательной полярности от второго фотодиода 5 поступает на интегратор 17. Величина фототока I4,> равна фЭ, (2 " + тООст 2 ) КФ92э где Ф вЂ” световой поток светодиода 2;

К2 — коэффициент пер дачи измерительного канала: ь — коэффициент пропускания среды, содержащей активный ил;

Ф„„ ., — посторонняя засветка, попадающая на фотодиод 5; 25

K — коэффициент преобразования ф 2 фотодиода 5.

Когда светодиод гаснет, то включается четвертый ключ 16, и фототок, поступающий на интегратор, составляет 30 .величину I ф4,,равную

О = (I 4 Фпост 2 КФД 2)

За все это время на конденсаторе интегратора накопится заряд Ч, равный т

С =(I q +Хф4) Т/2= -Ч К2 ь Кф 2 где Т вЂ” период колебаний генератора

1 импульсов, который не зависит от посторонней за- „ светки, а напряжение на выходе интегратора будет нарастать. Если это напряжение достигнет уровня срабатывания триггера 18, то по фронту следующего импульса от генератора 1 он срабатывает и на первые входы первого 19 и второго 20 элементов 2И подается логическая единица. Во время зажигания светодиода 2 открывается второй ключ 14 и на интегратор 17

50 начинает поступать фототок положительной полярности от первого фотодиода 4 величиной ТФ2, равной ф2 (O 1+ Ф ост ) "ф91 где К„ — коэффициент оптической связи между светодиодом 2 и фо- 55 тодиодом 4; ф„, „- посторонняя засветка фотодиода 4;

КФ, — коэффициент преобразования фотодиода 4.

Когда светодиод 2 гаснет, то открывается первый ключ I3 и на интегратор поступает фототок Т Ф„ = -(Ф„ „к КФ1), а накопленный на интеграторе

17 заряд О ", обусловленный фототоком первого фтотодиода 4, будет равен и Т,, Т (ТФ2+ТФ ) 2 Ф1 „1

1 оэффициенты К„ и К2 устанавливают такими, чтобы фототок первого фотодиода 4 был больше фототока второго фотодиода 5, поэтому напряжение на выходе интегратора 17 будет уменьшаться.

При циклической работе устройства заряды, обусловленные фототоком первого 4 и второго 5 фотодиодов, уравновешиваются, т.е. на каждые п им пульсов фототока с второго фотодиода

5 поступает m уравновешивающих импульсов фототока с первого фотодиода 4.

ng +шО"= 0;

О Ф К Z ь КФ92, л

Il g ФК, Кф9 где К вЂ” коэффициент пропорциональности,.

К2 К ф92

já

К„К фgg

Отношение представляет собой и частоту f следования импульсов на выходах первого 19 и второго 20 элементов 2И, которая поступает на регистратор 21; f = К .

Во время калибровки ь= 1 и f =Ê.

Когда анализируют сточные воды, содержащие активный ил, то частота

f следования импульсов на входе регистратора будет связана некоторой функциональной зависимостью от концентрации активного ила С и частоты во время калибровки:

4: = U(c,fg) °

Из этого соотношения регистратор определяет концентрацию активного ила в сточных водах.

Изобретение позволяет снизить погрешность, обусловленную посторонней засветкой, и расширить диапазон измерения в сторону больших концентраций активного ила.

Составитель А.Ястребов

Корректор Г1.Шароши

Тираж 504

Заказ 212

Подписное

ВНИИПИ -Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1539 формулаизобретения

Концентратомер активного ила в сточных водах, содержащий соединенный с генератором импульсов светодиод, оптически связанный с первым фотодиодом непосредственно и с вторым фотодиодом через измерительный канал, содержащий расположенные по ходу излучения первый световод, линзу, два за- 10 щитных стекла, фотометрический шар, фокусирующую систему и второй световод, а также регистратор, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены интегратор, триггер, инвертор, два элемента 2И и четыре ключа, при этом к входу интегратора подключены через первый и второй клюРедактор А. Иаковская Техред M.Õoäàíè÷ б12 6 чи выходы первого фотодиода, а через третий и четвертый ключи — выходы второго фотодиода соответственно, выход интегратора соединен с информационным входом триггера, выход которого подключен к первым входам элементов

2И, выход первого элемента 2И соединен с управляющим входом второго ключа, а выход второго элемента 2И вЂ” с входом регистратора и управляющим входом первого ключа, выход генератора импульсов подключен к входу инвертора, управляющему входу третьего ключа, тактовому входу триггера и второму входу первого элемента 2И, а выход инвертора соединен с управляющим входом четвертого ключа и вторым входом второго элемента 2И.