Устройство для определения состава растворов

 

Использование: контроль технологических процессов в гальванотехнике, лакокрасочной промышленности, экологии. Сущность изобретения: устройство содержит генератор изменяемой частоты сигнала, выполненный в виде генератора фиксированной частоты, делителей, коммутатора, датчик, измеритель, блок обработки информации , блок управления, включающий генератор тактовых импульсов, счетчик, триггер, реле времени. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ зом.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (21) 4814589/25 (22) 16.04.90 (46) 30.05.93. Бюл. М 20 (72) А.В.Железцов (56) Кантере В.М. и др. Потенциометрические и титрометрические приборы. М.: Машиностроение, 1970, с, 66-68.

Живилова Л.M. и др. Автоматический контроль водно-химического режима ТЭС. . М.: Энергия, 1979. с. 134-141, Изобретение относится к области электроаналитической химии многокомпонентных растворов и может быть использовано в анализе электролитов гальванованн и химических источников тока, технологических растворов изготовления красок и лаков, технологических и сточных вод.

Целью изобретения является проведение анализа многокомпонентных растворов без реагентов и уменьвение времени анализа.

Структурная схема установки показана на чертеже.

Она содержит генератор переменного напряжения 1, блок делителей частоты 2, (многовходовой) коммутатор 3, блок токозадающих резисторов 4, датчик 5, вольтметр

6, блок автоматической обработки 7. реле времени 8; триггер 9. счетчик 10, генератор тактовых импульсов 11, преобразователь

12.

Выход генератора переменного напряжения 1 фиксированной.высокостабильной Ы 1818579 А1 (я)з G 01 и 27/02 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ .

СОСТАВА РАСТВОРОВ (57) Использование: контроль технологических процессов в гальванотехнике, лакокрасочной промышленности, экологии.

Сущность изобретения: устройство содержит генератор изменяемой частоты сигнала, выполненный в виде генератора фиксированной частоты, делителей, коммутэторр, датчик, измеритель, блок обработки инфор. мации, блок управления, включающий генератор тактовых импульсов,.счетчик, триггер, реле времени. 1 ил, частоты подключен к входам делителей частоты 2, число которых не меньше числа компонентов, выходы которых соединены с входами коммутатора 3, а его выход подключен через блок токозадэющих резисторов 4 СО к электродам датчика 5. К электродам дат- в чика 5 подсоединен вход вольтметра 6,,вы-, ф ход которого соединен с пэрвым входом ц1 блока автоматической обработки 7. Второй выход реле времени 8 соединен с первым входом триггера 9, э первый выход его подключен к второму входу счетчика 10. Первый выход счетчика 10 соединен с блоком 7, а второй выход подключен к управляющему э входу коммутатора 3. Первый вход счетчика

10 подключен к выходу генератора тактовых импульсов 11. Выход коммутатора 3 соединен с- входом преобразователя 12, выход которого соединен с вторым входом триггера 9.

Устройство работает следующим обра1818579

Переменное напряжение высокостабильной фиксированной частоты с выхода генератора 1 подается на входы делителей частоты блока 2. Количество делителей частоты и их коэффициенты деления, т,е, частоты выходных напряжений и частота генератора 1 определяются количеством компонентов, находящихся в растворе и их . свойствами. Полученные частоты напряжений после делителей 2 поступают на входы коммутатора 3, а с его выхода через-блок токозадающих резисторов 4 преобразуются в ток датчика 5, создавая на электродах падения напряжений, Они измеряются цифровым вольтметром 6 с автоматическим выбором Диапазона напряжения и поступают на первый вход блока автоматической обработки 7 для запоминания, подстановки в уравнения, вычислении концентраций компонентов раствора и выдачи результатов на печать и экран дисплея. Реле времени 8 запускается нажатием кнопки "Пуск" и формирует 3 минутную задержку регистрации напряжения датчика 5 первой частоты тока поляризации. Задержка необходима для установления напряжения на электродах датчика. После задержки запускается триггер 9 и счетчик 10 импульсов генератора тактовых импульсов 11, Триггер 9 счетчик 10 и генератор 11 позволяют выбрать номер входа коммутатора 3 и соответствующую частоту поляризации. Для этого второй выход счетчика 10 соединен с управляющим входом коммутатора 3, на который подается код номера входа. Выходное напряжение с первого выхода счетчика 10 управляет работой блока автоматической обработки 7. После включения последнего канала коммутатора 3 выходное напряжение данной частоты выделяется в преобразователе

12 и одновременно подается на блок 4, Фильтр преобразователя 12 выделяет напряжение данной частоты, Оно детектируется амплитудным детектором и подается на второй вход триггера 9 для возвращения коммутатора 3 в исходное ждущее состояние, когда включен первый канал и электроды датчика 5 поляризуются током самой низкой частоты.

После нажатия кнопки "Пуск" реле времени 8 через 3 минуты и блоки 9, 10, 11 формируют код-напряжение номера канала коммутатора и на датчик последовательно подаются токи частот начиная с самой низкой и кончая самой высокой, напряжение которой после детектирования в блоке 12 возвращает устройство в исходное состояние.

Устройство реализовано на микросхемах серии К155: генератор переменного напряжения частоты 1,0 МГц с кварЦевым ре-. зонатором К155 ЛН1 и семь делителей час- тоты — К155ИЕ2 позволяют получить напряжение частот 1,0: 0,5; 0.2; 0.1; 0.05;

0,02; 0,01; 0.005; 0.002; 0,001 МГц; 500, 200, 100, 40 и 20 Гц. Напряжения этих частот подаются на входы 16 входового коммутатора К155 КП1, Блок токозадающих резисторов МЛТ1 1.0; 4,3; 10; 15; 51; 100; 200 кОм; датчик — стакан из тефлона 040 мм глуби5

10 ною 48 мм, в него вставляется крышка с двумя электродами диаметром 2,0 мм, длиною 40 мм. К электродам подключен вольтметр цифровой В7-21А, выход которого

"5 соединен с микроЭВМ ДЗ-28. Реле времени триггер Шмитта на полевых. транзисторах

КП202А. На них же собран и генератор 11 с длительностью импульсов 1-10 с. Счетчик

К155. ИЕ5 формирует двоичный код номера канала коммутатора от 0 до 15, Триггер—

К155ТМ2. Преобразователь 12 — параллель20

"ный колебательный контур, настроенный на

Определены шесть компонентов ванны никелирования в гальваническом цехе завода: сернокислый никель 180-312; сернокислый натрий 2-20; НДК 0,5-5; формалин

0,05-2,0; хлористый натрий 30-90; борная кислота 30-100 г/л. частоту 1,0 МГц и амплитудный детектор на диоде Д18 с нагрузкой 1,0 МОм и 0,1 мкФ.

Устройство реализовано в виде установки. Процесс работы на установке следующий.

1. Включить установку в сеть 220 В 50Гц, прогреть 30 мин, 2. Выполнить градуировку. Для этого в датчик залить 25-40 мл многоКомпонентного раствора с известными концентрациями, значения которых должны охватывать интересующий нас диапазон. Для каждого компонента необходимо приготовить 3-10 растворов в диапазоне концентраций. Путем нажатия кнопки "Пуск" реле времени 8 через 3 мин ЭВМ ДЗ-28 начнет записывать значения напряжений датчика 5 при часто40 тах указанных выше, И так для всех приготовленных стандартных растворов.

3. Проводится анализ зависимости концентраций компонентов — напряжения.

Подбирается уравнение связи, записывают45 ся программы.

Установка готова для анализа многокомпонентных растворов неизвестной концентрации.

В производственном технологическом растворе определены концентрации окис. лов азота 0,1-3,5; серной кислоты 20-98; азотной кислоты 0,9-78; воды. 0-100 . Время анализа 5 мин.

1818579

Составитель А.Железцов

Техред M. Моргентал

Корректор. И.Муска

Редактор Л.Волкова

Заказ 1936 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Определены шесть компонентов ванны лужения. Время анализа 5 мин.

Введение новых блоков: делителей частоты, коммутатора, реле времени. триггера, счетчика, генератора тактовых импфльсов, реобраэователя и блока автоматической обработки выгодно отличает устройство предложения от устройства прототипа, возможностью проведения анализа многокомпонентных растворов без реагентов и резкому сокращению времени анализа (до 5 мин вместо 2-5 ч по прототипу).

Формула изобретения

Устройство для определения состава растворов, содержащее генератор переменного напряжения, блок токвэадающих резисторов, датчик с электродами и вольтметр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью проведения анализа многокомпонентных растворов безреагентов и уменьшения времени анализа. выход генератора переменного напряжения соединен с входами делителей частоты. число которых. не меньше числа компонентов, а их выходы соединены

5 с входами коммутатора, выход которого соединен с блоком токозадающих резисторов, который соединен с электродами датчика и . с входом. вольтметра, выход которого подключен к первому входу блока автоматиче-, 10 ской обработки, вторрй вход его -соединен с первым выходом счетчика, а второй выход счетчика подключен к управляющему входу, коммутатора, первый вход счетчика подключен к:генератору тактовых импульсов, вто15 рой вход счетчика подключен к первому выходу реле времени, второй выход которого соединен с первым входом триггера, а его выход подключен к третьему входу счетчи- . ке, причем второй вход триггера соединен с

20 выходами преобразователя, вход которого подключен к выходу коммутатора.