Анализатор содержания карбонатов в почве

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению и может быть использовано для определения содержания карбонатов в почве в полевых условиях. Целью изобретения является повышение точности. Анализатор включает камеру 1 для исследуемого материала с камерой 2 для химреактива, измеритель давления 6 операционный усилитель 7, регуляторы напряжения постоянного тока: 8 - с плавной настройкой, 12 - со ступенчатой настройкой, усилитель-преобразователь 9, АЦП 13 с цифровыми индикаторами 14. В камеру 1 для исследуемого материала насыпают почву, герметично закрывают крышкой 19 и переворачивают. Кислота взаимодействует с почвой с выделением углекислого газа. Объем последнего пропорционален количеству карбонатов в почве. Измеритель давления 6 регистрирует этой параметр, который высвечивается на цифровых индикаторах 14. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 33/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4659782/15 (22) 07.03.89 (46) 07.08.91, Бюл, М 29 (71) Псковский экспериментальный конструкторско-технологический отдел Всесоюзного научно-исследовательского, конструкторского и проектно-технологического института химической мелиорации почв (72) Ю.А. Субботин, Ю.В. Алексеев, С.Я. Хнальков, С,Б. Гальперин и А.И. Мячин (53) 631.4(088.8) (56) Агрохимические методы исследования почв. М; Наука, 1975, с. 25 — 26. (54) АНАЛИЗАТОР СОДЕРЖАНИЯ КАРБОНАТОВ В ПОЧВЕ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению и может быть использовано для определения содержаИзобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению и может быть использовано для определения содержания карбонатов в почве в полевых условиях.

Цель изобретения — повышение точности анализатора.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Анализатор содержания карбонатое в почве состоит иэ камеры 1 для исследуемого материала, размещенной в ней камеры

2 для химреактива. Камера 1 посредством штуцера 3 с защитной сеткой 4, пневмопроводом 5 соединена с измерителем давления

6. Измеритель давления 6 своим электрическим выходом соединен с инвертирующим входом (-) операционного усилителя 7, а не„„Я3„„1668961 А1 ния карбонатов в почве в полевых условиях.

Целью изобретения является повышение точности. Анализатор включает камеру 1 для исследуемого материала с камерой 2 для химреактива, измеритель давления 6, операционный усилитель 7, регуляторы напряжения постоянного тока: 8 — с плавной настройкой, 12 — со ступенчатой настройкой, усилитель-преобразователь 9, АЦП 13 с цифровыми индикаторами 14, В камеру 1 для исследуемого материала насыпают почву, герметична закрывают крышкой 19 и переворачивают, Кислота взаимодействует с почвой с выделени м углекислого газа.

Обьем последнего пропорционален количеству карбонатов в почве. Измеритель давления 6 регистрирует этот параметр, котарый высвечивается на цифровых индикаторах 14. 1 ил, инвертирующий вход (+) операционного усилителя 7 соединен с регулятором 8 напряжения постоянного тока с плавной настройкой. Выход операционного усилителя

7 при этом соединен с входам (01) усилителя-преобразователя 9, Размещенный в камере 1 для исследуемого материала датчик температуры 10 через согласующий элемент 11 соединен с вторым входом (Uz) усилителя-преобразователя 9, третий вход (U<>) соединяется с регулятором 12 напряжения постоянного тока со ступенчатой настройкой. При этом выход аналого-цифрового преобразователя 13 соединен с цифровыми индикаторами 14.

Для удобства работы в полевых условиях устройство может быть выполнено в виде

1668961 двух отдельных малогабаритных блоков и

II (выделены пунктирной линией), которые соединены между собой гибкими пневмопроводом 5 и электропроводом 15, Для переноски блоков и II предусмотрен чехол на ремне. Камера 2 закрыта пробкой 16.

Конструктивно измеритель давления 6

1 выполнен на пьезоэлементах, давление на которых преобразуется в нем в электрический сигнал (U). Датчик температуры !

10 полупроводниковый, проводимость рперехода которого зависит от температуры.

Операционный усилитель 7, усилитель-прео.. бразовательь 9, согласующий элемент 11 выполнены на микросхемах серии K 140.

1, Аналого-цифровой преобразователь 13 вы, полнен на микросхеме серии К 572 с семисегментными цифровыми индикаторами I4

; серии AJIC 333.

Камера 1 имеет углубление 17 для установки камеры 2, в камере 1 располагают исследуемую почву 18. Камера " имеет крышку 19. Регулятор 8 имеет по-енциометр 20 для плавной настройки, а регулятор 12 — переключатель 21.. устройство работает следующим образом.

Б комплекте находятся несколько заранее заправленных раствором соляной кислоты камер 2 для химреактива, горловина которых закрыта пробкой 16. Одну из таких камер 2 помещают в камеру 1 для исследуемого материала в специальное уг лубление, В камеру 1 засыпают навеску исследуемой почвы 18, пробку 16 из горловины камеры 2 удаляют. После этого камеру

1 герметично закрывают крышкой 19. Потенциометром 20 регулятора 8 напряжения постоянного тока устанавливают нулевые показания на выходе аналого-цифрового преобразователя 13. Отсчет показаний производят визуально на цифровых индикаторах 14. Таким образом компенсируют влияние начального давления, возникающего в камере 1 при завинчивании крышки

19, на результаты измерений, На этом подготовительный этап заканчивается.

После этого блок-камеру 1 переворачивают крышкой вниз, кислота выливается иэ камеры 2, а почва высыпается иэ камеры

1 в крышку 19. Раствор соляной кислоты вступает в химическую реакцию с карбонатами почвы, при этом выделяется углекислый газ.

Количество выделившегося углекислого газа пропорционально количеству карбонатов в почве;

Б камере 1 образуется избыточное давление газа. пропорциональное количеству карбонатоо в почве. На выходе измерителя

10 5

30 1,"

4п

55 давления 6 возникает напряжение, пропорционально количеству карбонатов в почве, Это напряжение усиливается операционным усилителем 7 до необходимой величины (примерно в 10 раз) и поступает на первый вход усилителя-преобразователя 9.

Одновременно с этим электрический сигнал с датчика температуры 10 через согласующий элемент 11 поступает на второй вход (Uz) усилителя-преобразователя. Этот сигнал пропорционален фактической температуре газовой смеси в камере 1. Таким образом учитывается и исключается алияwe изменения температуры почвы, воздуха, корпуса камеры 1 от тепла рук и другого на результаты измерения содержания карбонатов в почве.

На третий вход усилителя-преобразователя 9 поступает напряжение (Uon) от регулятора 12 напряжения постсянного тока со ступенчатой настройкой, Переключатель 21 этого регулятора имеет три фиксированных положения х1, х10, х100, что позволяет изменять ступенчато в соответствующее число раз масштаб преобоазования, в зависимости от количества карбанатов в почве.

Таким образом, на выходе преобразователя 9 выходное напряжение (U.- ) пропорционально количеству карбонатов в почве с учетом фактической температуры газовой смеси в камере 1, При этом формула преобразования имеет вид 1 — К0г - ВЫХ оп где U) напряжение, пропорциональное количеству карбонатов в почве, Ug — напряжение, пропорциональное температуре газовой смеси в камере 1;

Uon — ступенчато меняющееся напряжение, изменяющее масштаб преобразования в .0 и 100 раэ;

К вЂ” коэффициент, равный = 1 в зависимости ст повышения или снижения температуры газовой смеси в камере 1 относительно расчетной температуры, равной +20 С, Выходное напряжение U>u> поступает на информационный вход U> аналогоцифрового преобразователя, Результат и реобразования отображает фактическое содержание карбонатоа в почве и индицируется на семисегментных индикаторах 14 в цифровой форме.

Формула изобретения

Анализатор содержания Kep6oH3TGB в почве, содержащий камеру для исследуемого материала с размеЩенной в ней каме1668961

2 17

Составитель В.Андриевский

Редактор E.Õîpèíà Техред M.Ìoðråíòàë Корректор М.Демчик

Заказ 2654 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рой для химреактива и соединенный с камерой для исследуемого материала измеритель давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализатора, он снабжен датчиком температуры с согласующим элементом, регулятором напряжения с плавной настройкой, операционнымусилителем, регулятором напряжения со ступенчатой настройкой, усилителем-преобразователем, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя с узлом индикации, причем выход измерителя давления подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, с неинвертирующим входом которого свя5 зан выход регулятора напряжения с плавной настройкой, а выход операционного усилителя сообщен с первым входом усилителя-преобразователя, при этом второй вход последнего связан с выходом

10 регулятора напряжения со ступенчатой настройкой, г третий вход- с выходом согласующего элемента,