Ртутный монитор



Ртутный монитор
Ртутный монитор
Ртутный монитор
Ртутный монитор
Ртутный монитор
Ртутный монитор
Ртутный монитор

 


Владельцы патента RU 2521719:

Общество с ограниченной ответственностью "ВИНТЕЛ" (RU)

Изобретение относится к аналитическим системам автоматического измерения концентрации ртути и может быть использовано для мониторинга промышленной и сточной воды и дымовых газов. Ртутный монитор содержит узел ввода пробы, термический атомизатор, аналитическую кювету с возможностью подогрева, узел газового коллектора и откачивающий побудитель расхода. Кювета оптически связана с атомно-абсорбционным спектрометром и содержит, по меньшей мере, один входной газовый порт, расположенный в центральной ее части, и, по меньшей мере, два выходных газовых порта. С узлом ввода пробы связан нагнетающий побудитель расхода с возможностью введения анализируемой пробы в термический атомизатор, а в корпусе аналитической кюветы с двух сторон между окном и ближайшим к нему выходным газовым портом выполнены отверстия с возможностью подачи через них газа. Изобретение обеспечивает улучшение потребительских характеристик монитора. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к аналитическим системам автоматического измерения концентрации ртути и может быть использовано для мониторинга промышленной и сточной воды и дымовых газов.

Известен ртутный анализатор PA-2 Mercury Process Analyzer фирмы Mercury Instruments, Германия [1], предназначенный для непрерывного измерения концентрации ртути в промышленных сточных водах предприятий по сжиганию отходов, теплоэлектростанций, очистных сооружений и т.д. Ртутный монитор содержит модуль пробоподготовки, в котором происходит предварительное окисление пробы соответствующим реагентом, модуль восстановления, где ртуть восстанавливается до атомного состояния при введении восстановителя, газообменный блок, в котором элементная ртуть выделяется из жидкой пробы и попадает в газ-носитель, и аналитическую кювету, куда газ-носитель доставляет элементную ртуть и где определяется количество выделившейся ртути атомно-абсорбционным способом анализа.

К недостаткам аналога следует отнести необходимость проведения предварительной работы по выбору способа окисления пробы (в зависимости от матрицы пробы и форм нахождения ртути в пробе), высокие требования к чистоте реактивов, используемых как при пробоподготовке, так и при восстановлении ртути до атомного состояния, а также малую продолжительность работы монитора без обслуживания оператора, что обусловлено выпадением восстановителя и солей жесткости из раствора восстановления и из пробы соответственно. Кроме того, необходимо часто пополнять расходуемые реактивы.

Известно устройство для мониторинга ртутных выбросов [2], содержащее узел ввода пробы анализируемого газа, термический атомизатор, где все ртутные соединения диссоциируют с образованием элементной ртути, аналитическую кювету с возможностью подогрева, что значительно снижает скорость окисления элементной ртути продуктами диссоциации и матричными компонентами, атомно-абсорбционный спектрометр, который позволяет измерять элементную ртуть и значительно снижать матричное влияние.

К недостаткам аналога следует отнести непродолжительную работу устройства без обслуживания оператором, обусловленную загрязнением окон аналитической кюветы, невозможность применения устройства для мониторинга промышленных вод из-за осаждения содержащихся в них растворенных солей в больших концентрациях на стенках узла ввода пробы и термического атомизатора вплоть до забивания газовых каналов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является ртутный монитор дымовых газов MERCEM300Z Mercury Analyzer, фирма Sick, Германия [3], состоящий из пробоотборного зонда, газовой линии, узла ввода пробы, термического атомизатора, аналитической кюветы с возможностью подогрева, атомно-абсорбционного спектрометра и откачивающего побудителя расхода. Дымовой газ забирается пробоотборным зондом и транспортируется во входную часть монитора. Далее газ проходит термический атомизатор, где вся ртуть независимо от формы ее нахождения в дымовом газе переводится в элементную форму и попадает в аналитическую кювету, в которой определяется концентрация ртути с помощью атомно-абсорбционного спектрометра. К выходу аналитической кюветы присоединен откачивающий побудитель расхода газа, выполненный в виде эжектора. Температура термического атомизатора и аналитической кюветы составляет 1000°С.

К недостаткам прототипа следует отнести непродолжительную работу монитора без обслуживания оператором, обусловленную загрязнением окон аналитической кюветы. Дымовой газ имеет довольно сложный состав - различные газы (CO2, SO2, NO, NOx, пары воды, HCl, HF и т.д.), выделяющиеся и образующиеся при сжигании минерального топлива, а также дымовые частицы. При взаимодействии агрессивных газов с дымовыми частицами и с элементами пробоотборной системы образуются летучие соединения, которые оседают на окнах аналитической кюветы, поскольку температура газа составляет порядка 1000°С, а температура окон с внешней стороны намного ниже. Загрязнение окон приводит к значительному снижению интенсивности зондирующего излучения атомно-абсорбционного спектрометра и, как результат, к ухудшению аналитических характеристик вплоть до невозможности проводить измерения. По этим же причинам невозможно использовать прототип для определения содержания ртути в промышленных водах различных предприятий - вода содержит высокие процентные концентрации хлоридов и сульфатов металлов (соли жесткости) и при испарении и атомизации образуются пары этих солей, которые будут оседать на окнах аналитической кюветы.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение потребительских характеристик монитора, увеличение времени работы монитора без обслуживания оператором и обеспечение длительного функционирования монитора.

Поставленная задача решается тем, что в ртутном мониторе, включающем узел ввода пробы, термический атомизатор, аналитическую кювету с возможностью подогрева, узел газового коллектора и откачивающий побудитель расхода, причем аналитическая кювета содержит два прозрачных для резонансного излучения ртути окна, по меньшей мере, через одно из которых она оптически связана с атомно-абсорбционным спектрометром, по меньшей мере, один входной газовый порт, расположенный в центральной ее части, и, по меньшей мере, два выходных газовых порта, каждый из которых расположен между входным газовым портом и соответствующим окном, при этом с узлом ввода пробы связан нагнетающий побудитель расхода с возможностью введения анализируемой пробы в термический атомизатор, а в корпусе аналитической кюветы с двух сторон между окном и ближайшим к нему выходным газовым портом выполнены отверстия с возможностью подачи через них газа.

Сущность изобретения заключается в том, что между окном аналитической кюветы и анализируемым газом создается защитный воздушный поток, препятствующий непосредственному контакту горячего анализируемого газа, поступающего в аналитическую кювету, и холодной поверхности окна. Благодаря этому пары легколетучих соединений, находящихся в анализируемом газе, не конденсируются на окнах аналитической кюветы, и коэффициент пропускания окон для зондирующего излучения атомно-абсорбционного анализатора остается в рабочем диапазоне продолжительное время.

Ртутный монитор также содержит небулайзер с его держателем, между внутренней стенкой которого и самим небулайзером создана полость, сообщающаяся с внутренней полостью термического атомизатора, а сам держатель небулайзера содержит порт, соединяющий созданную полость со средствами подачи газа-носителя. Причем небулайзер содержит распылительное сопло, жидкостный входной порт и газовый входной порт, который связан газожидкостной коммуникацией со средствами подачи газа-носителя. При этом средства подачи газа-носителя содержат смеситель с тремя портами, первый порт которого соединен с источником газа-носителя, второй порт соединен со средствами подачи воды, а третий порт смесителя соединен со вторым портом небулайзера.

Кроме того, узел газового коллектора связан с выходными портами аналитической кюветы газожидкостной коммуникацией и включает сепаратор газ-жидкость и емкость для сбора жидкости.

Наконец, через первое окно аналитическая кювета оптически связана со спектрометром, а через второе окно - с ретрорефлектором, установленным так, чтобы зондирующее излучение спектрометра, прошедшее через первое окно во второе, возвращать через второе окно обратно в спектрометр через первое окно.

Применение в заявляемом ртутном мониторе небулайзера позволяет исключить механические средства подачи водной пробы в атомизатор, что позволяет повысить надежность подающего устройства, а также позволяет вводить пробу в виде аэрозоля, что снижает количество солей, оседающих на стенке атомизатора. Подача воды в канал сжатого воздуха небулайзера позволяет снизить количество солей, оседающих непосредственно в его сопле. Установка сепаратора газ-жидкость после аналитической кюветы позволяет удалить пары воды из выходного газового потока и тем самым исключить конденсацию воды в откачивающий побудитель расхода и обеспечить ему штатный режим работы. Применение оптической схемы, при которой излучение проходит через аналитическую кювету, попадает на ретрорефлектор, возвращается обратно в аналитическую кювету и затем направляется на фотодетектор, позволяет увеличить чувствительность анализа вдвое при тех же линейных размерах аналитической кюветы. Кроме того, такая схема обеспечивает компактность конструкции спектрометра, что повышает стабильность работы всего спектрометра.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами.

Фиг.1. Блок-схема ртутного монитора.

Фиг.2. Блок-схема входного узла с небулайзером и средствами подачи газа.

Фиг.3. Блок-схема узла газового коллектора.

Фиг.4. Схема защиты окон аналитической кюветы.

Фиг.5. График зависимости чувствительности от скорости прокачки откачивающей помпы.

Фиг.6. Фотография модели распыления водного аэрозоля в термическом атомизаторе.

Фиг.7. Фотография окон аналитической кюветы с защитным воздушным потоком через 14 дней эксплуатации (А) и без него через 8 часов работы (В).

Ртутный монитор, блок-схема которого представлена на Фиг.1, содержит узел нагнетающего побудителя расхода 1, узел ввода пробы 2, термический атомизатор 3, аналитическую кювету 4 с окнами 5 и с входным 6 и выходными 7 газовыми портами, узел газового коллектора 8, откачивающий побудитель расхода 9 (далее по тексту откачивающая помпа), а также атомно-абсорбционный спектрометр 10. Между окнами и выходными портами в корпусе аналитической кюветы сделаны отверстия 11.

Узел нагнетающего побудителя расхода 1 может быть выполнен в следующем виде (Фиг.2). В держатель небулайзера 12 установлен небулайзер 13 таким образом, что его сопло направлено во внутреннюю часть термического атомизатора 3, а вся сборка установлена в узел ввода пробы 2. Жидкостный порт небулайзера 14 соединен с переключающим жидкостным краном (на фигуре не показан), который поочередно соединяет указанный порт небулайзера с резервуарами с дистиллированной водой, стандартным раствором и анализируемой пробой. Газовый порт небулайзера 15 соединен с первым портом 16 смесителя 17, второй порт которого 18 соединен со средствами подачи воды 19, а его третий порт 20 соединен со средствами подачи газа-носителя 21. Газ-носитель подается также в полость между небулайзером и его держателем через порт держателя 22.

При определении содержания ртути в дымовых газах узел нагнетающего побудителя расхода 1 может быть выполнен в виде диафрагменной помпы, подающей анализируемый газ из пробоотборной линии (на фигуре не показана) непосредственно в термический атомизатор 3.

Термический атомизатор 3 может быть выполнен в виде кварцевой трубки, один конец которой герметично прикреплен к узлу ввода пробы 2, а второй конец герметично прикреплен к входному порту 6 аналитической кюветы 4. Причем кварцевая трубка установлена соосно с небулайзером 13 и его держателем 12, а ее внутренний диаметр не меньше, чем внутренний диаметр держателя небулайзера 12. С внешней стороны кварцевой трубки установлен нагреватель, поддерживающий температуру внутри кварцевой трубки в диапазоне 600-700°С. Весь термический атомизатор помещен в металлический защитный кожух.

Аналитическая кювета 4 может быть выполнена в виде цилиндра, к середине которого герметически приварен входной порт 6, а на его торцевых концах с двух сторон установлены окна 5 в оправах. Между окнами 5 и входным портом 6 с двух сторон ближе к окнам установлены выходные порты 7. Для формирования защитного воздушного потока между окнами 5 и выходными портами 7 изготовлены отверстия 11 или установлены дополнительные входные порты, через которые может поступать воздух в аналитическую кювету. Во внутренней части кюветы установлены нагреватели, поддерживающие температуру анализируемого газа в диапазоне 600-750°С.

Узел газового коллектора 8 может быть выполнен в следующем виде (Фиг.3). Выходные порты 7 аналитической кюветы 4 соединены парогазовыми коммуникациями 23 с сепаратором газ-жидкость 24, который может быть выполнен в виде обратного холодильника, по внешней рубашке которого протекает охлаждающая вода, а в его внутреннюю часть поступает парогазовая смесь. Один конец сепаратора 24 соединен с емкостью для сбора жидкости 25, куда попадает вода после охлаждения парогазовой смеси. Второй конец сепаратора 24 соединен с откачивающим побудителем расхода 9, выполненным в виде диафрагменной помпы.

Атомно-абсорбционный спектрометр 10 может быть выполнен в виде атомно-абсорбционного анализатора ртути с прямым эффектом Зеемана [4], характеризующегося высокой селективностью измерений.

Рассмотрим работу ртутного монитора на примере определения общего содержания ртути в технологической воде теплоэлектростанции. Специфика технологической воды, как объекта анализа, заключается в том, что она содержит растворенные соли жесткости с высокой концентрацией (1-5%). Анализируемая вода поступает в емкость, которая соединена с входом переключающего жидкостного крана. Другие входы клапана соединены с емкостями с дистиллированной водой и со стандартным раствором, необходимыми для проведения холостого измерения и калибровки монитора. Выход переключающего жидкостного крана соединен с жидкостным портом небулайзера. К газовому порту небулайзера подключен источник сжатого воздуха. Сжатый воздух, очищенный от пыли и паров масла, например, с помощью пылевого и масляного фильтра, проходя через небулайзер, создает разрежение в районе газового сопла (эффект Вентури), что приводит к всасыванию жидкости из жидкостного канала небулайзера и ее поступлению в газовое сопло. В газовом сопле медленно поступающая жидкость подвергается воздействию быстрого потока воздуха, что приводит к образованию водного аэрозоля, который далее поступает в термический атомизатор. В термическом атомизаторе, температура которого находится в диапазоне 600-700°С, вода из аэрозольных частиц испаряется, а вся содержащаяся в них ртуть при данной температуре переходит в атомную форму. При испарении воды из аэрозоля образуются мелкие твердые частицы солей (солевой аэрозоль), находящиеся во взвешенном состоянии в газе-носителе. Далее все образовавшиеся компоненты транспортируются газом-носителем в узел аналитической кюветы через ее входной порт. Одновременно в аналитическую кювету поступает атмосферный воздух через отверстия у окон, предотвращающий непосредственный контакт анализируемого газа с поверхностью окон. Из выходных портов аналитической кюветы парогазовая смесь через газовый тройник поступает в сепаратор газ-жидкость, выполненный в виде обратного холодильника, во внешней рубашке которого протекает вода для охлаждения. Второй конец газового тройника соединен трубопроводом с емкостью для сбора жидкости, в которой собирается сконденсированная в обратном холодильнике вода. Трубопровод установлен таким образом, что его второй конец находится в емкости для сбора жидкости всегда ниже уровня воды (при запуске монитора вода дополнительно заливается в эту емкость), таким образом, он выполняет функцию водного затвора для газовой части схемы. Второй конец обратного холодильника соединен с откачивающей помпой, побуждающей откачивающий поток газа после аналитической кюветы.

При образовании водного аэрозоля внутри небулайзера часть образовавшегося аэрозоля оседает на внутренней стенке газового сопла. Поскольку анализируемая вода содержит высокую концентрацию солей жесткости, то при испарении воды из осевшего аэрозоля происходит накопление солей на внутренней поверхности газового сопла, что приводит к изменению геометрии сопла и к быстрому засорению небулайзера. Для устранения засорения небулайзера в канал сжатого воздуха дополнительно вводится дистиллированная вода, которая непрерывно промывает сопло и удаляет из него осевшие соли.

При введении водного аэрозоля в термический атомизатор (Фиг.6) часть аэрозоля испаряется непосредственно в газе-носителе, а часть (без полного испарения воды) успевает достичь нагретых стенок атомизатора - кварцевой трубки 26, помещенной в нагреватель 27, что обусловлено конечным углом распыления 28 водного аэрозоля 29. Для увеличения времени нахождения водного аэрозоля в газе-носителе дополнительно вводится воздушный поток 30 между небулайзером и его держателем. Далее этот дополнительный воздушный поток распространяется вдоль стенок термического атомизатора и тем самым удерживает основной поток аэрозоля в осевой зоне атомизатора, где собственно и происходит испарение воды из аэрозольной частицы с образованием солевого аэрозоля 31. Увеличение траектории движения водного аэрозоля 32 приводит к увеличению доли испарившегося водного аэрозоля в газе-носителе, к снижению скорости оседания соли 33 на стенке термического атомизатора и тем самым к увеличению срока службы термического атомизатора без обслуживания оператором.

В процессе транспортировки солевого аэрозоля в атомизаторе и в самой подогреваемой кювете (температура аналитической кюветы составляет 650-750°С) солевые соединения частично испаряются с поверхности аэрозольной частицы и переходят в газ-носитель в виде пара. Аналогично, осевшие на поверхности атомизатора солевые соединения при нагреве частично испаряются и переходят в газ-носитель. Наконец, при взаимодействии солевых частиц с поверхностью нагревателей аналитической кюветы материал нагревательных спиралей частично испаряется, и его пары поступают в газ-носитель. Чтобы устранить эффект оседания паров легколетучих соединений из газа-носителя на поверхности окон аналитической кюветы, она имеет конструкцию, при которой окна обдуваются чистым воздухом, и отсутствует непосредственный контакт газа-носителя с окнами кюветы. Схема защиты окон аналитической кюветы представлена на Фиг.4. Газ откачивается из аналитической кюветы через выходные порты 7 с объемной скоростью V1=V11+V12. Через входной порт 6 анализируемый газ подается с объемной скоростью V2. Откачивающая помпа 9 создает разрежение в выходных портах и, соответственно, в аналитической кювете, причем давление в кювете ниже атмосферного. За счет разрежения в аналитической кювете возникает поток воздуха из окружающей атмосферы в аналитическую кювету. Поскольку отверстия расположены в непосредственной близости от выходных портов, создаваемый воздушный поток входит в отверстия и сразу выходит через выходные порты, не распространяясь вдоль оси аналитической кюветы. Скорость откачивающей помпы V1 больше скорости подачи анализируемого газа в аналитическую кювету V2, поэтому скорость защитного воздушного потока V3=V31+V32 составит величину V3=V1-V2. На Фиг.5 приведена зависимость чувствительности измерений от скорости откачивающей помпы V1 при постоянной скорости подачи анализируемого газа V2=2 л/мин. При скоростях откачки, меньших скорости подачи (0-2 л/мин), анализируемый газ занимает всю кювету, включая области между выходными портами и окнами кюветы, при этом чувствительность максимальна (при данных условиях эксперимента чувствительность пропорциональна эффективной длине анализируемого слоя газа). По мере увеличения скорости откачки (2-4 л/мин) анализируемый газ из области между окнами и выходными портами замещается на атмосферный воздух, и, соответственно, чувствительность измерений падает. Дальнейшее увеличение скорости откачки (4-9 л/мин) приводит к незначительному изменению чувствительности, т.е. увеличение скорости прокачки приводит лишь к увеличению защитного воздушного потока при незначительном уменьшении эффективной длины анализируемого слоя газа. Концентрация ртути в воздухе должна быть такой, что попавший в аналитическую кювету воздух (с ртутью) не должен оказывать влияние на результаты измерения ртути в водной пробе. В нашем случае, концентрация ртути не должна превышать значение 6 мкг/м3 (при 1-часовой стабильности уровня 10%), что практически равно ПДК рабочей зоны (10 мкг/м3). Разработанная конструкция узла аналитической кюветы была испытана при анализе реальных проб воды. На Фиг.7 приведена фотография окон с защитным воздушным потоком А и без него В. Из приведенной фигуры следует, что окна с защитным потоком через 14 дней остаются работоспособными (зондирующее излучение атомно-абсорбционного спектрометра проходит через центральную часть окон), в то время как без защитного потока окна приходят в нерабочее состояние уже через 8 часов работы.

Другой пример работы ртутного монитора - определение содержания ртути в дымовых газах. Дымовой газ имеет довольно сложный состав: дымовые частицы, пары воды, O2, CO2, NO, NO2, SO2, HCl, HF, Hg и ее соединения и т.д. При этом температура газа в точке пробоотбора составляет 100-200°С. Пробоотборный зонд соединен с узлом нагнетающего побудителя расхода подогреваемыми газовыми линиями. В качестве нагнетающего побудителя расхода используется диафрагменная помпа с тефлоновым покрытием на всех элементах, соприкасающихся с газовым потоком. Выход нагнетающей помпы соединен с узлом ввода пробы, после которого анализируемый газ поступает в термический атомизатор, температура которого составляет величину 800-950°С. Этой температуры достаточно для конверсии связанной ртути в элементную форму, а также для значительного снижения скорости окисления элементной ртути. Газ из термического атомизатора транспортируется в аналитическую кювету, нагретую до 850-950°С, через ее входной газовый порт. Для защиты окон от осаждения летучих соединений, находящихся в анализируемом газе, аналитическая кювета имеет конструкцию, при которой окна обдуваются наружным чистым воздухом, что предотвращает прямой контакт окна с анализируемым газом. Выходной газовый порт аналитической кюветы соединен с узлом газового коллектора, в котором температура анализируемого газа снижается до уровня, допустимого для работы откачивающего побудителя расхода, выполненного в виде диафрагменной помпы. Поскольку расход откачивающей помпы выше расхода нагнетающей помпы, то возникает разностный поток через отверстия в районе окон аналитической кюветы, защищающий окна от загрязнения.

Таким образом, данное изобретение позволяет увеличить интервал работы ртутного монитора без обслуживания его оператором по крайней мере в 40 раз.

Список литературы

1. http://www.mercury-instruments.de/EN/products/downloads/Mercury-lnstruments-PA-2-en.pdf.

2. Патент US №5679957.

3. http://www.sick.com MERCEM300Z Mercury Analyzer.

4. А.А. Ганеев, С.Е. Шолупов, М.Н. Сляднев. «Зеемановская модуляционная поляризационная спектрометрия как вариант атомно-абсорбционного анализа: возможности и ограничения», ЖАХ, 1996, т.51, №8, с.855-864.

1. Ртутный монитор, включающий узел ввода пробы, термический атомизатор, аналитическую кювету с возможностью подогрева, узел газового коллектора и откачивающий побудитель расхода, причем аналитическая кювета содержит два прозрачных для резонансного излучения ртути окна, по меньшей мере, через одно из которых она оптически связана с атомно-абсорбционным спектрометром, по меньшей мере, один входной газовый порт, расположенный в центральной ее части, и, по меньшей мере, два выходных газовых порта, каждый из которых расположен между входным газовым портом и соответствующим окном, отличающийся тем, что с узлом ввода пробы связан нагнетающий побудитель расхода с возможностью введения анализируемой пробы в термический атомизатор, а в корпусе аналитической кюветы с двух сторон между окном и ближайшим к нему выходным газовым портом выполнены отверстия с возможностью подачи через них газа.

2. Монитор по п.1, отличающийся тем, что нагнетающий побудитель расхода включает небулайзер с распылительным соплом, жидкостным входным портом и газовым входным портом, который связан газожидкостной коммуникацией со средствами подачи газа-носителя.

3. Монитор по п.2, отличающийся тем, что средства подачи газа-носителя содержат смеситель с тремя портами, первый порт которого соединен с источником газа-носителя, второй порт соединен со средствами подачи воды, а третий порт смесителя соединен со вторым портом небулайзера.

4. Монитор по п.1, отличающийся тем, что в узел ввода пробы установлен держатель небулайзера, между внутренней стенкой которого и небулайзером создана полость, сообщающаяся с внутренней полостью термического атомизатора, а сам держатель небулайзера содержит порт, соединяющий созданную полость со средствами подачи газа-носителя.

5. Монитор по п.1, отличающийся тем, что узел газового коллектора связан с выходными портами аналитической кюветы газожидкостной коммуникацией и включает сепаратор газ-жидкость и емкость для сбора жидкости.

6. Монитор по п.1, отличающийся тем, что через первое окно аналитическая кювета оптически связана с атомно-абсорбционным спектрометром, а через второе окно - с ретрорефлектором, установленным так, чтобы зондирующее излучение атомно-абсорбционного спектрометра, прошедшее через первое окно во второе, возвращать через второе окно обратно в атомно-абсорбционный спектрометр через первое окно.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, в частности к функциональной диагностике в кардиологии, и может быть использовано для диагностики заболевания миокарда, обусловленного хронической сердечной недостаточностью, или ишемической болезнью, или пороками сердца.

Изобретение относится к области лабораторного медицинского анализа, аналитического приборостроения. Способ заключается в том, что параметры преобразования для системы регистрации изображений с заданными аппаратурными функциями, включающие главные компоненты нормированных спектральных сигналов r(Λk)=V(Λk)/V(Λ0), где Λ0 - опорный спектральный участок, и коэффициенты нелинейных множественных регрессий между концентрациями хромофоров Cq и нормированными сигналами r(Λk) или их проекциями на пространство главных компонент, определяют путем моделирования переноса излучения в ткани с учетом характеристик используемой системы регистрации и возможных диапазонов вариаций структурных и биохимических параметров ткани.

Изобретение относится к способу измерения характеристик системы и применения измеренных характеристик для прогнозирования будущей характеристики указанной системы.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для определения содержания химических элементов в пробах различных типов методом атомно-абсорбционной спектрометрии.

Изобретение относится к измерениям содержания ртути в газе. Газоанализатор содержит источник света, излучающий свет с длинами волн по меньшей мере одной спектральной линии ртути, измерительную кювету, в которой находится измеряемый газ, содержащий ртуть, приемник света, блок обработки данных и устанавливаемую на пути светового луча калибровочную кювету для контроля работоспособности.

Изобретение относится к технологической машине. .

Изобретение относится к неинвазивному определению компонентов крови. .

Изобретение относится к устройству для централизованного управления измерениями и данными, относящимися к потокам жидкости и/или газа, необходимым для правильной работы двигателя внутреннего сгорания, управляемого компьютером двигателя, и/или транспортного средства.

Изобретение относится к неинвазивному измерению гликемии. .

Изобретение относится к способу определения золота в отходах производства элементов электронной техники методом атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС). .

Изобретение относится к экспертизе документов и может быть использовано в судебно-экспертной, криминалистической и судебной практике при технической экспертизе определения истинного времени выполнения реквизитов документов, выполненных пастами шариковых ручек, чернилами для капиллярных, гелевых, перьевых, «роллерного» типа ручек, чернилами для фломастеров и принтеров струйного типа, красящими веществами принтеров матричного типа, пишущих машин, а также оттисков печатей (штампов) и других материалов письма. Способ определения возраста штрихов красящих веществ реквизитов документов заключается в том, что подбирают красящее вещество для контрольного штриха и создают контрольный штрих, получают пробы опытного штриха и контрольного штриха, дата выполнения которого известна. Затем проводят экстракцию проб в растворителе и определяют полное цветовое различие и различие в светлоте для опытного и контрольного штрихов по отношению к растворителю, через, по меньшей мере, один промежуток времени повторяют не менее одного раза получение проб опытного и контрольного штрихов, их экстракцию в растворителе и определение полного цветового различия и различия в светлоте опытного и контрольного штрихов и определяют относительную давность нанесения исследуемого штриха. При этом получение проб опытного и контрольного штрихов проводят путем получения оттисков опытного и контрольного штрихов на отрезках адсорбирующего материала, смоченного растворителем. Причем в качестве адсорбирующего материала используют ацетат целлюлозы, а в качестве растворителя - метанол. Кроме того, подбор красящего вещества для контрольного штриха предпочтительно осуществляют путем определения типа материала письма документа, измерения спектральной характеристики красящего вещества реквизитов документа и выбора красящего вещества того же типа материала письма, что и красящее вещество реквизитов документа, и со спектральными характеристиками, наиболее близкими к спектральной характеристике красящего вещества реквизитов документа. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности определения возраста штрихов без нарушения целостности документа с минимальными изменениями внешнего вида документа. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к медицине и описывает способ идентификации водорастворимого лекарственного вещества путем сравнения с эталоном. Способ характеризуется проведением ионометрии, титрометрии и спектрофотометрии, при этом ионометрические исследования проводят с использованием различных концентраций лекарственного вещества, начиная от насыщенного раствора с уменьшением концентрации идентифицируемого вещества в каждом последующем растворе кратно по сравнению с предыдущим, титрометрические зависимости измеряют в различных концентрациях идентифицируемого лекарственного вещества, начиная от насыщенного раствора с уменьшением концентрации в каждом последующем титруемом растворе ниже, чем в предыдущем, в кратное число раз, титрующий раствор вводят равномерно в течение всего процесса титрования, дополнительное измерение спектрофотометрических зависимостей проводят не менее чем в двух разных концентрациях: насыщенного раствора и разбавленного в 10-20 раз, а измерения спектрофотометрических зависимостей проводят в двух растворителях: бидистиллированной воде и ином растворителе из ряда спиртов. Изобретение обеспечивает повышение достоверности полученных данных. 18 ил., 2 табл.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к спектральному абсорбционному анализу с дифференциальной схемой измерения концентрации паров ртути и паров бензола. В анализаторе, включающем оптически связанные фотодетектор, аналитическую кювету, модулятор поляризации излучения и спектральную лампу, содержащую разрядную полость, которая расположена между полюсами магнита и которая связана со средствами возбуждения электрического разряда, причем в спектральную лампу помещены буферный газ и ртуть, а также газовую систему, связывающую газовыми коммуникациями пробоотборный порт анализатора с входным портом аналитической кюветы, газовая система включает по меньшей мере три газовых канала, соединяющих пробоотборный порт анализатора с входным портом аналитической кюветы через селектор газовых каналов. При этом по меньшей мере один из этих газовых каналов снабжен средствами удаления бензола из газового потока, по меньшей мере один снабжен средствами удаления ртути из газового потока, по меньшей мере один пропускает ртуть, по меньшей мере один пропускает бензол и по меньшей мере один в разной степени пропускает ртуть и бензол. Изобретение позволяет уменьшить влияние бензола на результат определения содержания ртути в анализируемом газе. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Изобретение относится к способу измерения концентрации урана в водном растворе, включающему в себя следующие последовательные этапы: a) электрохимическое восстановление до валентности IV урана, присутствующего в водном растворе с валентностью выше IV, причем это восстановление осуществляют при pH<2 путем пропускания электрического тока в раствор; b) измерение оптической плотности раствора, полученного по завершении этапа a), на выбранной длине волны между 640 и 660 нм, а предпочтительно - 652 нм; и c) определение концентрации урана в водном растворе путем выведения концентрации урана валентности (IV), присутствующего в водном растворе, полученном по завершении этапа a), из результата измерения оптической плотности, полученного на этапе b). Изобретение позволяет снизить чувствительность к присутствию ионов в растворе, не требует использования дополнительных химических реагентов, имеет возможность автоматизации. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области дистанционного мониторинга природной среды и касается способа определения объема выбросов в атмосферу от природных пожаров. Способ включает синхронную съемку поверхности установленными на космическом носителе цифровой видеокамерой и гиперспектрометром, выделение методами пространственного дифференцирования функции яркости видеоизображения контура пожара, калибровку яркости пикселей внутри контура, расчет по измерениям гиперспектрометра концентрации вредных выбросов от пожара по эталонному затуханию дважды прошедшего атмосферу светового луча в полосе поглощения кислорода 761…767 нм и его затуханию в видимом диапазоне. Объем выбросов определяется из соотношения V=mΣ·S·H·A, где mΣ - средняя концентрация вредных выбросов от пожара, S - площадь контура пожара, Н - высота источника выбросов (древостоя), А - метеорологический коэффициент высотной температурной стратификации атмосферы. Технический результат заключается в обеспечении возможности количественного определения объема выбросов. 8 ил., 1 табл.

Способ возбуждения и регистрации оптических фононов включает в себя нанесение на острие иглы кантилевера АСМ слой активного материала. В нём производят возбуждение активирующим импульсом фемтосекундного лазера оптических фононов. Фононы отражаются от границы раздела слоя активного материала/поверхность образца. В этом же слое активного материала происходит регистрация отраженных оптических фононов с помощью зондирующего импульса фемтосекундного лазера. Далее, с помощью обработки полученной информации и расчетов происходит восстановление энергетического спектра оптических фононов в исследуемом образце. Технический результат заключается в получении энергетического спектра оптических фононов, а также в возможности анализа химического состава поверхности с нанометровым пространственным разрешением. 1 ил.

Изобретение относится к системам для контроля пара и определения распределения размеров капель. Способ определения качества влажного пара, находящегося внутри паровой турбины, включает излучение оптическим датчиком (52, 54) множества длин волн через влажный пар, измерение с помощью оптического датчика (52, 54) интенсивности влажного пара, соответствующей каждой из множества длин волн, пропускаемых через влажный пар, определение вектора отношения интенсивностей путем деления интенсивности влажного пара на соответствующую интенсивность сухого пара для каждой из множества длин волн, последовательное применение масштабных коэффициентов к вектору отношения интенсивностей для получения масштабированного вектора отношения интенсивностей, расчет подходящего значения для каждого из масштабных коэффициентов для получения множества разностей, определение минимальной разности из указанного множества разностей, определение распределения размеров капель путем вычисления количественной плотности капель, соответствующей минимальной разности, и определение качества пара на основе распределения размера капель. Изобретение обеспечивает повышение эффективности компонентов паровых турбин. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении спазеров, плазмонных нанолазеров, при флуоресцентном анализе нуклеиновых кислот, высокочувствительном обнаружении ДНК, фотометрическом определении метиламина. Сначала приготавливают первый раствор, содержащий наночастицы золота с оболочкой из оксида кремния. Затем приготавливают второй раствор, включающий квантовые точки, покрытые лигандами, содержащими различные функциональные группы. Смешивают указанные растворы для получения результирующего раствора, содержащего наночастицы золота с оболочкой из оксида кремния, покрытой квантовыми точками. Количество квантовых точек определяют отношением диаметра оболочки к диаметру квантовой точки. Для получения требуемого количества квантовых точек на поверхности оболочки её толщину увеличивают после смешивания первого и второго растворов путём смешивания результирующего водного раствора с этанолом и добавления аммония и тетраэтоксисилана. Изобретение позволяет управлять количеством квантовых точек на поверхности оболочки. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к оптике и может быть использовано при определении фазового состава нанопорошков из оксида иттрия. В способе определения моноклинной метастабильной фазы оксида иттрия по сдвигу полос оптического поглощения ионов Nd3+ или других редкоземельных элементов в нанокристаллитах для определения степени поглощения излучения в диапазоне длин волн 200-1100 нм изготовлены образцы из нанопорошка оксида иттрия в моноклинной и кубической фазах круглой формы диаметром 15 мм и толщиной 200÷600 мкм путем прессования под давлением 50-150 МПа без добавок. Максимум самой интенсивной полосы поглощения иона неодима Nd3+ в моноклинной фазе оксида иттрия смещен на 0,5 нм относительно кубической фазы. Изобретение позволяет выявить моноклинную фазу оксида иттрия в нанопорошке. 3 ил.
Наверх