Устройство для определения эвтектических зон замораживаемых растворов

 

Изобретение относится к медикобиологическому оборудованию. Цель изобретения - повышение точности определения эвтектических зон Устройств о содержит холодильную камеру с расположенной в ней плитой 2 и встроенной в нее измерительной кюветой 3. датчик 4 температуры, блок умножения , соединенный с регистратором, блок 7 управления, датчик 8 теплового потока , сопряженный со стенкой 9 кюветы 3, последовательно соединенные нульорган, первое и второе поляризованные реле, датчик сопротивления, через второй блок умножения соединенней с третьим входом регистратора, дифференциатор , задатчик, соединенный со вторым входом нуль-органа, внутренний электрод 7 и внешний электрод , являющийся стенкой 9 кюветы 3, основание 18, крышку 19 и штифт 20. Устройство позволяет определять температурные эвтектические зоны и точки исследуемых растворов. 1 J.nn ёглы, 3 ил.

СООЭ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС11УЬЛИН (51) С 01 N 33/48

ГОСУДАРСТНЕН11ЦЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ

1!РИ ГННТ СССР (21) 4447053/14 (22) 22.06,88 (46) 15.04.91. Бюл.. - 14. (71) Всесоюзный»аучно" исследовательский биатехнический институт (72):Е,Ф,Анцреев, В И,Балистовский и А, С Качанов (53) 615. 475 (088. 8) (56) Автор ское с видет ель ство СС. 1-

1465765, кл, G Ol N 33/48, 1986, (54) УСТРО !СТВО ДПЯ О!1РЕДЕПЕ}И51 =-В.

ТЕКТИЧЕСКИХ ЗОН ЗАМОРМ1ИВАЕ!П1Х

РАСТ ВОР О В (57) Изобретение относится к медика= биологическому оборудованию. Цель изобретения - повышение точности оп"ределения эвтектических зон Устр".éство содержит холодильную камеру с расположенной в ней плитой 2 и встраУстрой ство для определения э в те ктических зан замараживаемых раствора В относится к медицинскому приборостроению и может использоваться при получении медицинских препаратов и продуктов микробна га синтез а.

Цель изобретения - повышение точности, На фиг 1 представлена структурная схема устройства; на фиг„2 - конструкция устройства; на фиг 3 - графики напряжений блоков устройства, Устройство содержит холодильную камеру l с расположенной в ней плитой 2 и встроенной в нее измерительной кюветой 3, датчик 4 температуры, „„SU„„1642 1 енной в нее измерительной кюветай 3, датчик 4 температуры, блок умножения, соединенный с регистратором, блок 7,, управления, датчик 8 теплового патака, сопряженный со стенкой 9 кюветы

3, последовательно соединенные нульорган, первое и второе поляризованные реле, датчик сопротивления, через второй блок умножения соединенн.: " с третьим входом регистратора, диф" фере нци атар, з адатчи к, соедине нный со BTopbIM входам нуль-opraHp, внутренний электрод 17 и внешний электрод, являюшийся стенкой 9 кюветы 3, основание 18, крышку 19 и штифт 20

Устройство позволяет определять температурные эвтектические зоны и тачки и сследу емых р аствара в, з, и.

=лы, 3 ил, блок 5 умножения, соединенный с ре™ гистратором 6, блок 7 управления, датчик 8 теплова га пата ка, сопряженный со стенкой 9 кюветы 3, па следа вательно соединенные нуль-орган 10, первбе поляризованное реле 11, второе поляризованное реле 1 2. выхолом соединенное со вторым входом регистра тора 6, датчик 13 сопротивления, через второй блок 14 умножения, соединенный с третьим входам регистратора

6, дифференциатор 15, задатчик 16, соединенный со вторым входом нульоргана 1О, внутренний электрод 17 и внешний электрод, являкщийся стенкой

9 кюветы, датчика 13 сопротивления, 1642391

<эснонание 18 и крышка 19 и эм< рительной кюветы 3 чере э штифт 20, соединенный с плитой 2

Устройство работает следующим об эазам.

Перед началам измерения кювету 3 заполняют жидким раствором исследуемого продукта и закрывают крышкой 19, с помощью задатчик< в К< и К в блоки !О

5 и 14 умножения вводят значения, со-. ответствующие тарираночным коэффициентам» Блоком 7 управления программно задают скорость охлаждения плиты

2 в холодильной камере;1. На элект- i5 роды 17 и 9 от датчика 13 сопротивления подают напряжения питания °

Устройство готово к работе.

В процессе охлаждения с постоянной скоростью исследуемого продукта и кю- 20 веты 3 с электродом 7 и датчиком 4 темпер атуры з а сч ет отводимой теплоты к плите 2 через датчик 8 теплов<>го по тока <да нач ала кри ст алли зации } в последнем возникает термоЭДС, величина которой в процессе охлаждения имеет по сто янно е з нач ение. 3 афи ксиро ванНор значение этой величины устанавливают н задатчике 16 ° Установка готова к измерению эвтектических зан ЗО

В основу работы устройства положены из нестные з а ко номер но сти: при кристаллизации воды происходит выделение теплоты и в момент кристаллизации изменяется величина удельных со противлений продукта» Резкое возрастание величины удельных теплавыделений отвечает началу процесса кристаллизиции, но замораживание влаги завершается раньше, чем кривая выйдет íà 40

"0", т,е, на значение с которога произошло резкое возрастание величины удельных тепловыделений при зарождении первых кристаллов льда», Величина удельных тепловыделений повышается с появлением первых кристаллов льда, а уцельная электропроводность лишь тогда, когда заканчивается образование каркаса из ледяных кристаллов и Отсутствует возможность движения электрона в между двумя разнозарядными электродами по. жидкому составляющему, llo мере дальнейшего охлаждения кристалльэ льда увеличиваются в размере, что ведет к увели чению толщины каркаса и уменьшению объемов "кары;эпо ээ" с электролитами °

При их исчезновении величина удельной электропраноднасти продукта принимает постоянное з начение» Именно этот момент и характеризует завер шение кристаллиз ации влаги в продукТр. а следа ват ель но и нижнюю температ.уру эвтектиче ской зоны„

В процессе измерения энтектических зон при охлаждении кюветы 3, сигнал, возникший в датчике 4 температуры, пройдя через блок 5 умножения, преобразовавшись в конкретную численную величину темпер атуры, по ступает на первый вход регистратарон и непрерывно фиксируется, При этом в процессе охлаждения из объема продуктаа выделяе мая те пл от а с удел ьной теплоемка стью и роходит че ре з датчик

8 теппового потока к плите 2, при этом в датчике 8 теплового потока воз никает термо ЭД С, величина которой пропорциональна количеству теплоты, прошедшей через его чувствительные элементы. Далее сигнал поступает на веерный вход нуль-органа 10, На второй его вход поступает сигнал с задатчика 16 и поскольку они равны по величине, то сигнал с выхода нульоргана на входе поляризованного реле

11 о.гсутствует.

Одновременно с помощью датчика 13 сопротивления измеряют электропроводнасть исследуемого продукта» При этом сигнал поступает во второй блок

14 умножения, и полученное значение проводимости фиксируется в регистраторе 6 ° Сигнал, непрерывно по ступ аю" щий со второго блока 14 умножения, пройдя через дифференциатор 15, поступает на управляющий вход поляризованного реле 11 и при наличии по» ложительной величины открывает его, что обеспечивает в дальнейшем про хождение сигнала с выхода нуль-органа 10 на управляющий вход второго поляризованного реле 12, При достижении в процессе охлаждения точки Т я (начала эвтектической зоны (см. фиг ° 3 "а" "г"), т,е» когда зародились в растворе первые кристаллики льда, значение сигнала увеличивается, Если сигнал превышает значение подпорного сигнала с задатчика 16, то сигнал с выхода нульоргана 10 поступает через поляризонанное реле 1 на вход второго поляри зованного реле 12, и сигнал с блока

5 умножения поступает на третий вход регистратора 6, где и фиксируется начало зоны эвтектики, 16 239 1

Прохождение сигнала через второе поляризованное реле 12 продолжается до значения температуры Т в эвтектической зоне

При достижении указанного значения величина электропроводности продукта принимает постоянное значение, При этом на управляющий вход поляризованного реле 1! прекращается поступление положительного значения и оно прерывает прохожде ние сигнал а с нуль-органа 10 на вход второго поляризованного реле 12, которое в свою очередь прерывает прохождение сигнала с блока 5 умножения на третий вход регистратора 6 (см фиг.З

1t lt tt II

Эта температура и является эвтектической зоной данного раствора, Для удобства проведения исспедований регистратор 6 непрерывно фиксирует изменение температуры продукта и его электропроводН.

Фор мул аизобретения

1, Устройство для определения эвтектических зон замораживаемых растворов, содержащее холодильную камеру с расположенной в зоне плитой со встроенной измерительной кк нотой, датчик температуры, через блок умножения соединенный с регистратором, и блок управления, о т и и ч а ю щ е е5 с я тем, что, с целью повы1пгния точности, дополнительно содерж lт датчнк теплового потока, сопряженный со стенкой кюветы и последователь-но со

1 О еци не нный с нул ьор Ганом 11е р Вым и вторым поляризованнь1м реле, выходом соединенным со вторым входом регист ратора, датчик сопротивления, через второй блок умножения соединенный с третьим входом регистратора, диффе ренциатор, выходом подключенный ко второму входу первого поляризованного реле, а входом к выходу второго блока умножения, вто рой вход второ го по20 ляризованного реле соединен с выходом первого блока умножения, и задатчик, подключенный ко вт оро му входу нульорганом. 2, Устройство по п,1, о т л и25 ч а ю щ е е с я тем, что кювета со держит внутренний и внешний coocHQ расположенные электроды датчика сопротивления, датчик теплового потока, сопряженный с0 стенкой кюветы, осноЗС вание и крышку, а через штифт соеди нена с плитой, 1642391

Фиа 2

Фиа 3

Корректор С.Шекмар

Редактор М,Самерханова

Заказ 432

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

ВНИИПИ Государстве чного

113035, Составитель В,Аниськин

Техред M.дидик

Тираж 417 Подпи сное комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5