Устройство для измерения объемной концентрации пузырьков газа в жидкости

Авторы патента:

G01N27/02 - измерением полного сопротивления материалов

Владельцы патента RU 2485489:

Учреждение Российской академии наук Институт прикладной механики РАН (ИПРИМ РАН) (RU)

Устройство предназначено для определения концентрации свободного (т.е. нерастворенного газа) в жидкости, может быть использовано, в частности, для определения характеристик барботажных приборов и установок при производстве кислородных коктейлей, аэрировании аквариумов и др. Согласно изобретению предложено устройство для измерения объемной концентрации пузырьков газа в жидкости, содержащее генератор высокочастотного сигнала, импедансный двухполюсник, емкостной датчик наличия пузырьков газа в жидкости, содержащий, по крайней мере, одну пару - первый и второй электроды из проводящего материала, установленные на заданном расстоянии d друг от друга в держателе из диэлектрического материала, полупроводниковый диод, фильтр нижних частот (ФНЧ), блок смещения потенциала и блок формирования выходного сигнала, причем генератор высокочастотного сигнала соединен с последовательно включенными импедансным двухполюсником, полупроводниковым диодом, ФНЧ, блоком смещения потенциала и блоком формирования выходного сигнала, а вывод от первого электрода подключен к общему выводу импедансного двухполюсника и полупроводникового диода, вывод от второго электрода - к земляной шине. Изобретение обеспечивает возможность измерения газонасыщения открытого объема водной среды в реальном масштабе времени, повышение чувствительности, линейности и разрешающей способности, а также снижение стоимости реализации и повышение надежности и функциональной гибкости устройство для измерения объемной концентрации пузырьков газа в жидкости. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство предназначено для определения концентрации свободного (т.е. нерастворенного газа) в жидкости, т.е. доли объема жидкости, вытесняемой пузырьками газа. Его можно использовать, в частности, для определения характеристик барботажных приборов и установок при производстве кислородных коктейлей, аэрировании аквариумов и др.

Известен ряд аналогичных устройств для измерения концентрации газа в жидкости. Например, в аналоге [1] - «Система и способ оценки и калибрации детектора пузырьков» (US Pat №7013703), наличие пузырьков регистрируется с помощью системы ультразвуковой локации. При повышении газосодержания жидкости рассеивание зондирующего сигнала сказывается известным образом на формировании выходного сигнала датчика. Недостаток данного аналога состоит в ограничении точности аналога. Также известен аналог [2] - «Устройство, реализующее способ обнаружения пузырьков в жидкости» (US Pat №7084646), в котором измеряют электрическую проводимость газосодержащей жидкости при различных давлениях выделенного замкнутого объема жидкости. Сопоставлением электрических сопротивлений получают информацию о газосодержании жидкости. Недостаток данного аналога состоит в ограничении быстродействия (из-за необходимости герметичного обособления выделенного объема) и невозможности проведения непрерывного мониторинга процесса.

Также известен аналог [3] - устройство, реализующее «Система для автоматического измерения объемного газосодержания и истинной плотности бурового раствора» (RU №2310069), которое содержит датчики давления, температуры и гамма-плотномер. На основе показаний датчиков по разнице расхода и содержания воды определяют газосодержание. Недостаток данного аналога также состоит в ограничении быстродействия, поскольку результат - величину газосодержания - получают предварительным определением промежуточных данных, на основе которых рассчитывается искомая величина.

Наиболее близким к заявляемому является принятое в качестве прототипа устройство [4], - «Гемодинамический монитор для обнаружения пузырьков» (US Pat №5631552). Прибор содержит высокочастотный генератор, возбуждающий ток вдоль проводящего канала с измеряемой жидкостью. Величина тока связана с количеством воздушных пузырьков в канале. Съем сигнала производится дифференциальной индуктивной схемой - выходная обмотка устройства суммирует информационный сигнал с опорным, формируемым контрольным каналом без пузырьков и подаваемым на выходную обмотку в противофазе.

Недостаток известного устройства состоит в консервативности метода, исключающей возможность измерения газонасыщения открытого объема водной среды в реальном масштабе времени. Кроме того, чувствительность, линейность и помехоустойчивость известного устройства также снижены вследствие использования индуктивного метода съема сигналов и неустранимых при этом потерь рассеяния энергии. Кроме того, техническая реализация устройства сложна, что снижает его надежность и повышает стоимость. Итак, недостаток известных устройств состоит в следующем:

- невозможность измерения газонасыщения открытого объема водной среды в реальном масштабе времени;

- снижение чувствительности, линейности и разрешающей способности;

- повышение стоимости реализации и снижение надежности.

Список чертежей

Фиг.1. Блок-схема предлагаемого устройства.

Фиг.2. Принципиальная схема предлагаемого устройства.

Фиг.3. Градуировочный график предлагаемого устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, пояснение которой приведено далее при описании состава предлагаемого устройства.

На фиг.2 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, принцип функционировании которой приведен в разделе текста, посвященному описанию работы предлагаемого устройства.

На фиг.3 представлен градуировочный график предлагаемого устройства - экспериментальная зависимость измеряемого напряжения на выходе устройства от относительной объемной концентрации пузырьков газа в жидкости, снятая при испытании реализованного образца предлагаемого устройства.

Указанные выше недостатки аналогов и прототипа преодолеваются в предлагаемом устройстве, схема которого приведена на фиг.1. Оно содержит генератор в.ч. сигнала 1, двухполюсник 2, емкостной датчик наличия пузырьков газа в жидкости 3, содержащий, по крайней мере, одну пару электродов - первый 4 и второй 5, из проводящего материала, установленные на заданном расстоянии d друг от друга в держателе 6 из диэлектрического материала, полупроводниковый диод 7, фильтр нижних частот (ФНЧ) 8, блок смещения потенциала 9 и блок формирования выходного сигнала 10, причем генератор в.ч. сигнала 1 соединен с последовательно включенными двухполюсником 2, полупроводниковым диодом 7, ФНЧ 8, блоком смещения потенциала 9 и блоком формирования выходного сигнала 10, а вывод от первого электрода подключен к общему выводу двухполюсника 2 и полупроводникового диода 7, а вывод от второго электрода - к земляной шине 11.

Кроме того, электроды 4 и 5 расположены вертикально и погружены в жидкость, концентрация пузырьков газа которой измеряется, причем верхний конец, по крайней мере, одного электрода погружен ниже уровня водной поверхности, причем, по крайней мере, один из электродов покрыт герметичным слоем электрической изоляции.

Кроме того, поверхность электродов 4 и 5 выполнена гидрофильной.

Кроме того, нижние кромки электродов 4 и 5 выполнены с отгибом навстречу друг другу.

Кроме того, двухполюсник 2 выполнен в виде емкости.

Кроме того, двухполюсник 2 выполнен в виде резистора.

Кроме того, первый 4 и второй 5 электроды выполнены в виде параллельных пластин и установлены в держателе 6 из диэлектрического материала с возможностью изменения расстояния d между ними.

Кроме того, первый 4 и второй 5 электроды выполнены в виде соответственно полого цилиндра и центрального коаксиального стержня.

Кроме того, вторая пара электродов выполнена идентично первой, причем межэлектродное пространство второй пары электродов защищено от попадания в него пузырей газа.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Генератор 1 формирует высокочастотное напряжение (порядка 100 кГц), приложенное к цепочке последовательно соединенных нагрузок (импедансов) - двухполюсника 2 (импеданс Z₁) и датчика 3 (импеданс Z₀+z(t)), включенной между выходом двухполюсника 2 и заземленной шиной 11, образующей делитель сигнала генератора U_г.

Датчик 3, выполненный, например, в виде плоскопараллельных пластин площадью S и расстоянием d между ними, имеет емкость

где ε₀=8.85·10^-12 Ф/м - электрическая постоянная,

ε - относительная диэлектрическая проницаемость водной среды (ε=81).

При наличии пузырьков газа емкость С зависит от газосодержания ψ жидкости (0<ψ<1), которым определяется эффективное значение ε_эф, заменяющее значение ε в формуле (1) и имеющее следующий вид:

ε_эф=ε-(ε-1)ψ

Указанный датчик 3 обладает импедансом

Z₃=1/ωС=k(ε_эф)^-1,

где k - постоянный коэффициент.

Амплитуда выходного сигнала этого делителя определяется выражением

Сигнал с выхода этого делителя поступает на последовательно соединенные диод 7 и фильтр низких частот (ФНЧ) 8, на выходе которого выделяется огибающая сигнала U_вых.

Сопротивление Z₃=Z₀+z(t), где Z₀ - сопротивление датчика 3 в отсутствие сигнала: z(t)=0. Проведенный анализ характеристик устройства показал, что его чувствительность максимальна при условии

с учетом которого выражение (1) приводится к виду

На выходе диода 7 формируется огибающая сигнала, произведенного датчиком 3. Информационная компонента этого сигнала является, по существу, модулирующей функцией постоянного потенциала, определяемого собственным сопротивлением Z₀ датчика 3.

Поэтому при выделении и цифровой обработке информационного сигнала z(t) на фоне постоянной составляющей Z₀ неизбежны потери динамического диапазона, ухудшение разрешающей способности и снижение точности измерений. Понятно, что более эффективна цифровая обработка сигнала с нулевой постоянной составляющей. С целью устранения вышеуказанного недостатка блок смещения потенциала 9 вводит добавку потенциала - смещает значение потенциала на его выходе U_9вых относительно входного U_9вх на величину ΔU=U_9вых-U_9вх, которую выбирают следующим образом:

Последнее равенство с учетом (3) приводится к виду

Вычисляя разность выражений (4) и (5), получим вид сигнала на выходе устройства

Таким образом, выходной сигнал устройства имеет вид, пропорциональный (при условии z(t)<<Z₁) форме измеряемого колебания. Это обеспечивает оптимальные условия для его обработки (преимущественно цифровой) в блоке 10 формирования выходного сигнала. При этом недостатки прототипа преодолеваются - в предлагаемом устройстве обеспечивается повышенная разрешающая способность по времени, частоте и амплитуде измеряемых физических величин, повышается функциональная гибкость. Кроме того, простота реализации обеспечивает повышенную надежность и экономическую эффективность устройства.

Далее покажем, что существенные признаки предлагаемого устройства действительно обеспечивают требуемый технический результат.

То, что устройство для измерения объемной концентрации пузырьков газа в жидкости содержит генератор высокочастотного сигнала 1, двухполюсник 2, емкостной датчик 3 наличия пузырьков газа в жидкости, содержащий, по крайней мере, одну пару - первый 4 и второй 5 электроды из проводящего материала, установленные на заданном расстоянии d друг от друга в держателе 6 из диэлектрического материала, полупроводниковый диод 7, фильтр 8 нижних частот (ФНЧ), блок 9 смещения потенциала и блок 10 формирования выходного сигнала, причем генератор 1 высокочастотного сигнала соединен с последовательно включенными двухполюсником 2, полупроводниковым диодом 7, ФНЧ 8, блоком смещения потенциала 9 и блоком 10 формирования выходного сигнала, а вывод от первого электрода 4 подключен к общему выводу двухполюсника 2 и полупроводникового диода 7, вывод от второго электрода 5 - к земляной шине 11, действительно обеспечивает:

- возможность измерения газонасыщения открытого объема водной среды в реальном масштабе времени, поскольку принцип его работы основан на изменении мгновенного значения импеданса (емкостного сопротивления датчика) при изменении относительного объема пузырьков газа;

- повышение чувствительности, линейности и разрешающей способности, поскольку передача сигналов осуществляется по проводам, избегая потерь рассеяния энергии, характерных для индуктивной связи в прототипе. Причем импеданс датчика линейно связан с относительным изменением концентрации (относительного объемного содержания) пузырьков газа с учетом аддитивности вклада всех элементарных объемов диэлектрика (воды). Устранение индуктивных связей снижает и уровень влияния индуктивных наводок, которые в прототипе повышают шумовой фон и снижают разрешающую способность;

- снижение стоимости реализации и повышение надежности, которое очевидно из простоты электрической схемы устройства (фиг.2);

- простоту реализации устройства, как видно из принципиальной схемы предлагаемого устройства (фиг.2);

- отсутствие повышенных требований к средствам обработки выходного сигнала датчика 3, поскольку чувствительность датчика 3 в составе устройства достаточно высока (5 мВ/%), как видно из тарировочного графика фиг.3. Этим определяется и высокая помехоустойчивость устройства.

Следует отметить, что измерения могут проводиться с жидкостью, находящейся (протекающей) как в изолированном от внешней среды отдельном канале, так и занимающей часть водного объема внешней среды. Это обеспечивает функциональную гибкость устройства, делает удобным его использование в различных условиях эксперимента.

То, что электроды 4 и 5 расположены вертикально и погружены в жидкость, концентрация газа которой измеряется, причем верхний конец, по крайней мере, одного электрода погружен ниже уровня водной поверхности, уменьшает разброс выходных сигналов, связанный с непостоянством площади пластин и соответствующим отклонением значения емкости С от номинала. При этом упрощается настройка устройства, обеспечивается возможность использования градуировочных кривых. В результате облегчается контроль и повышается надежность регистрируемых данных.

То, что электроды 4 и 5 погружены в жидкость, концентрация газа в которой измеряется, причем, по крайней мере, один из электродов покрыт герметичным слоем электрической изоляции, обеспечивает независимость получаемого сигнала от резистивной компоненты при погруженном режиме работы, повышает точность и разрешающую способность устройства, снимает зависимость от проводимости измеряемой жидкости.

То, что электроды 4 и 5 погружены в жидкость, концентрация пузырьков газа в которой измеряется, причем поверхность электродов 4 и 5 выполнена гидрофильной, уменьшает осаждение пузырьков на электродах 4 и 5 и устраняет постоянную погрешность измерений.

То, что электроды 4 и 5 погружены в жидкость, концентрация пузырьков газа в которой измеряется, причем нижние кромки электродов 4 и 5 выполнены с отгибом навстречу друг другу, также предохраняет электроды от налипания на них пузырей.

То, что двухполюсник 2 выполнен в виде емкости, обеспечивает постоянство коэффициента передачи сигнала делителем Z2-Z3 при изменении частоты генератора 1.

То, что двухполюсник 2 выполнен в виде резистора, упрощает настройку схемы при фиксированной частоте генератора 1.

То, что первый 4 и второй 5 электроды выполнены в виде параллельных пластин и установлены в держателе из диэлектрического материала с возможностью изменения расстояния d между ними, обеспечивает возможность изменения емкости С датчика 3.

То, что первый 4 и второй 5 электроды выполнены в виде соответственно полого цилиндра и центрального коаксиального стержня, позволяет сделать поток всплывающих пузырьков более равномерным, исключив краевые эффекты на периферии пластинчатых электродов.

То, что вторая пара электродов выполнена идентично первой с возможностью их взаимной коммутации, причем межэлектродное пространство второй пары электродов защищено от попадания в него пузырей газа, позволяет сформировать контрольную ячейку для измерения ее параметров в небарботируемой среде, т.е. сравнить параметры сигнала при наличии и отсутствии пузырей.

Как следует из вышеприведенного анализа, требуемый технический результат (повышенная разрешающая способность по времени, частоте и амплитуде измеряемых физических величин, повышенная функциональная гибкость, простота реализации, повышенная надежность и экономическая эффективность устройства) достигается за счет существенных отличий предлагаемого.

Проведенные эксперименты показали реализуемость предлагаемого объекта изобретения. Принципиальная схема реализованного предлагаемого устройства приведена на фиг.2, где

Г₁ - генератор 1; Z₁ - импеданс двухполюсника 2; Z₀+z(t) - импеданс датчика 3; R₂-C₁ - ФНЧ 8; E1 - источник ЭДС 9; O₁ - цифровой осциллограф-регистратор 10,

а его градуировочный график - на фиг.3. Как следует из приведенных экспериментальных данных, порог чувствительности предлагаемого устройства лежит в диапазоне 7 мВ/%.

1. Устройство для измерения объемной концентрации пузырьков газа в жидкости, содержащее генератор высокочастотного сигнала, импедансный двухполюсник, емкостной датчик наличия пузырьков газа в жидкости, содержащий, по крайней мере, одну пару - первый и второй электроды из проводящего материала, установленные на заданном расстоянии d друг от друга в держателе из диэлектрического материала, полупроводниковый диод, фильтр нижних частот (ФНЧ), блок смещения потенциала и блок формирования выходного сигнала, причем генератор высокочастотного сигнала соединен с последовательно включенными импедансным двухполюсником, полупроводниковым диодом, ФНЧ, блоком смещения потенциала и блоком формирования выходного сигнала, а вывод от первого электрода подключен к общему выводу импедансного двухполюсника и полупроводникового диода, вывод от второго электрода - к земляной шине.

2. Устройство по п.1, в котором электроды расположены вертикально и погружены в жидкость, концентрация газа которой измеряется, причем верхний конец, по крайней мере, одного электрода погружен ниже уровня водной поверхности.

3. Устройство по п.1, в котором электроды погружены в жидкость, концентрация газа в которой измеряется, причем, по крайней мере, один из электродов покрыт герметичным слоем электрической изоляции.

4. Устройство по п.1, в котором электроды погружены в жидкость, концентрация газа в которой измеряется, причем поверхность электродов выполнена гидрофильной.

5. Устройство по п.1, в котором электроды погружены в жидкость, концентрация газа в которой измеряется, причем нижние кромки электродов выполнены с отгибом навстречу друг другу.

6. Устройство по п.1, в котором импедансный двухполюсник выполнен в виде емкости.

7. Устройство по п.1, в котором импедансный двухполюсник выполнен в виде резистора.

8. Устройство по п.1, в котором первый и второй электроды выполнены в виде параллельных пластин и установлены в держателе из диэлектрического материала с возможностью изменения расстояния d между ними.

9. Устройство по п.1, в котором первый и второй электроды выполнены в виде, соответственно, полого цилиндра и центрального коаксиального стержня.

10. Устройство по п.1, в котором вторая пара электродов выполнена идентично первой, с возможностью их взаимной коммутации, причем межэлектродное пространство второй пары электродов защищено от попадания в него пузырей газа.

Похожие патенты:

Трехэлектродный датчик // 2482469

Изобретение относится к области измерения электрофизических параметров жидкостей, а именно измерения электропроводности, диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь жидкостей, преимущественно электролитов в связи с изучением и контролем их состава и строения.

Способ селективного определения концентрации аммиака и его производных в газовой среде // 2473893

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а именно к сенсорам концентрации газов, и предназначено для селективного определения концентрации аммиака и некоторых его производных (например, гидразина и несимметричного диметилгидразина), и может быть использовано для медицинской диагностики, для экологического мониторинга в химической, нефтехимической, металлургической, холодильной, пищевой, электронной, авиакосмической и некоторых других областях промышленности.

Способ определения электрофизического параметра порошкообразных материалов и устройство, его осуществляющее // 2467319

Изобретение относится к исследованию свойств порошкообразных материалов по величине электропроводности или электросопротивления и может быть использовано для контроля качества материала в порошковой металлургии и пиротехнике.

Сборка и использование rfid-датчиков в контейнерах // 2457472

Способ мониторинга коррозионного состояния трубопровода // 2449264

Изобретение относится к области эксплуатации подземных и наземных металлических трубопроводов, а именно - к мониторингу их коррозионного состояния. .

Способ определения параметров газовой среды и устройство для его реализации // 2438121

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и средствам определения параметров газовой среды (температура, влажность, давление, расход, вакуум и т.п.).

Устройство для измерения влажности горизонтов почвы // 2433391

Система с высоким импедансом для генерирования электрических полей и способ ее использования // 2408006

Способ определения активности ионов водорода // 2402758

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения активности ионов водорода (показателя рН) в жидких средах. .

Инклинометр // 2401426

Способ определения электрических характеристик и/или идентификации биологических объектов и устройство для его осуществления // 2488104

Изобретение относится к методам анализа физических и химических свойств биологических тканей и материалов биологического происхождения путем регистрации электрохимических параметров и математической обработки полученных данных и может быть использовано в пищевой промышленности для аналитического контроля (диагностики) и оценки показателей качества и безопасности продуктов питания и сырья для их изготовления, а также в медицине для диагностики различных заболеваний и оценки степени патологических изменений в тканях и органах

Способ определения содержания водорода в титане // 2498282

Изобретение может быть использовано для контроля материалов, изначально свободных и защищенных от водорода для космических аппаратов, активных зон водоохлаждаемых ядерных энергетических установок (ЯЭУ), вентиляторов двигателей самолетов, дисков турбин высокого и низкого давления, их планетарных редукторов и других изделий, подвергаемых наводороживанию в процессе производства и эксплуатации. Согласно изобретению для определения содержания водорода в изделиях из титана в слоях по глубине образца величину вихревого тока определяют на различных частотах, при этом на каждой частоте определяют максимальное значение вихревого тока в зависимости от углового расположения датчика, измеряют сопротивления R1 и R2 на частотах, соответствующих разности глубин a1 и a2, вычисляют электропроводность для заданной глубины ax=a2-a1, затем по градуировочной эталонной зависимости электропроводности от концентрации водорода в титане определяют искомое содержание водорода в слое по глубине титанового изделия (образца). Изобретение обеспечивает возможность определения содержания водорода в слоях насыщенного водородом титана, расположенных на разной глубине, и повышает точность определения содержания водорода. 4 ил., 3 табл.

Устройство для измерения удельной электропроводности пластичного вещества // 2498283

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам определения электрических свойств материалов, и может быть использовано для создания веществ, обладающих требуемыми зависимостями удельной электропроводности от давления, которые применяются, например, при оценке изменения во времени горного давления в породных массивах. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность определения зависимости удельной электропроводности пластичного вещества. Технический результат достигается за счет возможности определения зависимости удельной электропроводности пластичного вещества от давления. Устройство включает диэлектрическую трубку, в один конец которой вставлена первая металлическая втулка с внутренней резьбой, в нее вкручен винт, а во второй ее конец вставлена вторая металлическая втулка с установленным на ней датчиком давления, подключенным кабелем к регистратору давления. Электродами являются первая и вторая металлические втулки, подключенные проводниками тока к регистратору сопротивления. Диэлектрическая трубка герметизирована. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения остаточной водонасыщенности и других форм связанной воды в материале керна // 2502991

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности для исследования пластов, определения их остаточной водонасыщенности, для оперативного контроля влажности на нефтепромысловых скважинах. Способ определения водонасыщенности керна и других форм связанной воды в материале керна включает приготовление образца из керна, экстракцию и высушивание образца, моделирование пластовых условий в образце керна, фильтрацию минерализованной воды через образец керна и последовательное измерение в процессе фильтрации промежуточных значений тока, проходящего через образец при подаче на него переменного напряжения, построение зависимости значения электрического сигнала от водонасыщенности образца керна, при этом дополнительно, согласно изобретению, перед измерениями керн изолируют тонкой диэлектрической оболочкой и помещают между электродами емкостной измерительной ячейки, а значения тока, проходящего через образец при различных значениях водонасыщенности (от 0 до 100%), определяют методом бесконтактной высокочастотной кондуктометрии, например методом нелинейного неуравновешенного моста, питаемого высокочастотным напряжением с частотой 2-10 МГц, на полученной зависимости значений электрического сигнала от водонасыщенности образца керна выделяют три области с различными значениями крутизны подъема графика с ростом водонасыщенности, а границы энергетически различных категорий связанной воды в керне, в том числе остаточной водонасыщенности, определяют как точки перегиба между упомянутыми областями с различными значениями крутизны сигнала. Изобретение обеспечивает повышение точности измерений и упрощение процесса определения остаточной водонасыщенности керна с одновременным расширением области применения разрабатываемого способа, в частности и других форм связанной воды в материале керна. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ определения концентрации компонентов смеси высокоразбавленных сильных электролитов // 2506577

Изобретение может быть использовано в системах контроля водно-химического режима для тепловой, атомной и промышленной энергетики. Cпособ определения концентрации компонентов смеси высокоразбавленных сильных электролитов включает одновременное измерение удельной электропроводности и температуры анализируемого раствора при разных температурах в количестве, равном количеству компонентов раствора, решение системы уравнений электропроводности в количестве, равном числу измерений, каждое из которых имеет определенный вид, с определением при решении уравнений значений удельной электропроводности при температуре 18°С для каждого из компонентов смеси и нахождение по известным (справочным) данным соответствующей им концентрации. Изобретение обеспечивает упрощение процесса за счет непосредственного определения концентрации каждого компонента, входящего в состав раствора. 1 пр.,1 ил.

Способ и система автоматизированного контроля процессов в первичных отстойниках, вторичных отстойниках и/или отстойниках-илоуплотнителяx очистных сооружений объектов водоотведения жилищно-коммунального хозяйства // 2522316

Изобретение относится к способу и системе автоматизированного контроля процессов в первичных и вторичных отстойниках или отстойниках-илоуплотнителях очистных сооружений объектов водоотведения жилищно-коммунального хозяйства. Технический результат заключается в повышении эффективности автоматизированного контроля отстойников сточных вод. Система содержит совокупность первичных преобразователей емкостного типа для измерения электрической емкости (диэлектрической проницаемости) и электрического сопротивления (удельной электропроводности), а также температуры, размещаемых на подвижном оборудовании, расположенном внутри отстойника, совокупность вторичных преобразователей, соединенных с первичными преобразователями, подающих на первичные преобразователи сигналы воздействия заданных частоты и амплитуды и получающих ответные мгновенные значение напряжения и тока первичных преобразователей для последующей обработки, программируемое устройство или автоматизированное рабочее место контроля, подключенное к вторичным преобразователям по проводному или беспроводному каналу связи, с функциями сбора, обработки и хранения информации, включая контроль динамики изменения измеренных значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности во времени или относительно конструкции отстойника и формирование итогового прогноза уровня или свойств для осадка или ила. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Неинвазивный контроль уровня содержания метаболитов в крови // 2537083

Способ неинвазивного контроля содержания метаболитов в крови, включающий многократное измерение с помощью матрицы датчиков показаний электромагнитного импеданса в эпидермальном слое пациента и в одном из слоев, включающих кожный слой или подкожный слой пациента, пока разность между показаниями не превысит пороговую величину; вычисление величины импеданса, отображающей указанную разность, с использованием модели эквивалентной схемы и данных индивидуального поправочного коэффициента, характерных для физиологической характеристики пациента; и определение уровня содержания метаболитов в крови пациента на основании величины импеданса и алгоритма определения уровня содержания метаболитов в крови, в котором данные уровня содержания метаболитов в крови сопоставляются с соответствующим значением данных электромагнитного импеданса пациента. Также предложена система контроля уровня содержания по меньшей мере одного из веществ: глюкозы, электролита или искомого вещества. Изобретение обеспечивает возможность без чрезмерного экспериментирования легко адаптировать его для контроля содержания метаболитов в крови пациента. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.

Способ обнаружения утечки газообразного гексафторида урана и/или фтористого водорода и детектор для обнаружения утечки // 2541708

Использование: для обнаружения утечки гексафторида урана и/или фтористого водорода. Сущность изобретения заключается в том, что детектор состоит из цилиндрической диэлектрической подложки, слоя электропроводного лакокрасочного материала с диспергированным порошкообразным графитовым наполнителем, нанесенного на диэлектрическую подложку, электрических контактов и электропроводов для подключения источника постоянного тока к слою электропроводного лакокрасочного покрытия. Технический результат: обеспечение возможности снизить время обнаружения гексафторида урана и/или фтористого водорода. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 табл.

Контактное устройство для определения электрического сопротивления порошкового материла при его сжатии // 2546994

Изобретение относится к области определения электрофизических параметров порошковых материалов, а также к области определения значений параметров, характеризующих физико-химические свойства материалов, по величине электрического сопротивления. Контактное устройство для определения электрического сопротивления порошкового материала при его сжатии содержит измерительную ячейку, включающую изоляционную втулку для размещения в ней образца исследуемого материала, подвижный и неподвижный цилиндрические электроды для сжатия образца и регистрации изменения его сопротивления, выполненные с заходной частью для размещения во втулке; узлы создания и измерения перемещения подвижного электрода. В устройстве новым является то, что узлы создания и измерения перемещения подвижного электрода конструктивно разъединены. При этом чувствительный элемент узла измерения кинематически связан с узлом создания перемещения. Заходная часть каждого электрода выполнена ступенчатой. Ступень, обращенная к образцу, выполнена меньшего диаметра с разгрузочной канавкой на ее наружной поверхности, а ступень большего диаметра выполнена для сопряжения с изоляционной втулкой. При этом длина L втулки, длина l1 заходной части электродов и длина l2 сопряженной ступени электродов в исходном состоянии выбраны из определенных геометрических условий. Для обеспечения возможности проведения измерительных операций с образцом порошкового материала, находящегося в инертной среде, измерительная ячейка установлена в герметизирующую трубку. Для улучшения эксплуатационных характеристик контактного устройства, связанных с возможностью визуализации образца и процесса его уплотнения, герметизирующая трубка и изоляционная втулка выполнены прозрачными. Техническим результатом изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерений плотности, а следовательно, и повышение точности определения электрического сопротивления исследуемого порошкового материала. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ определения концентрации с-реактивного протеина методом иммуноимпедансного анализа // 2553370

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для определения концентрации С-реактивного протеина в сыворотке крови в лунках иммунологического планшета. Для исследования применяют биполярный метод электроимпедансометрии с определением модульного значения электрического импеданса |Z|, измеренного на частоте 20000 Гц переменного тока малой мощности, раствора моноклональных антител, исследуемого и контрольного образцов. При этом расчет концентрации выполняют на основании решения математического уравнения отношений исследуемой и известной концентраций вещества к величинам модульного значения электрического импеданса, измеренным в опытной лунке и контрольной пробе. Изобретение позволяет при проведении метода устранить применение дополнительных к моноклональным антителам химических реактивов и части лабораторного оборудования, уменьшить время выполнения исследования. 3 пр.