Способ определения примесей в жидких средах



Способ определения примесей в жидких средах
Способ определения примесей в жидких средах
G01N2021/393 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2659192:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области диагностики и контроля качества жидкостей. Способ определения примесей в жидких средах основан на сравнении спекл-изображений, полученных после прохождения лазерного пучка через пробу контролируемой жидкости, которая была выдержана некоторое время до полного оседания примесей, и через пробу контролируемой жидкости, находящуюся в возбужденном состоянии. Сравнение регистрируемых спекл-изображений происходит решающим устройством по средствам вычисления коэффициента корреляции между двумя полученными спекл-изображениями. На основе значения полученного коэффициента корреляции решающее устройство определяет наличие или же отсутствие примесей. Технический результат заключается в повышении точности определения примесей в жидких средах. 1 ил.

 

Изобретение относится к области диагностики и контроля качества жидкостей и может найти применение в машиностроении, энергетике, авиации и других областях техники при анализе технических жидкостей на наличие в них различного рода непрозрачных и прозрачных (но отличающихся от жидкости показателем преломления) примесей.

Известен способ экспресс-идентификации и контроля качества жидкостей, который состоит в том, что пробу исследуемой жидкости в виде тонкого слоя со свободной поверхностью облучают поглощающимся жидкостью лазерным импульсом, а идентификация и контроль качества жидкости проводится по индивидуальным особенностям процесса развития и релаксации термокапиллярного отклика, который наблюдается с помощью лазерного луча [см., например, Птент RU 2247968 C1, МПК G01N 21/00, опубл. 10.03.2005].

Недостатком данного способа является низкая точность определения наличия примесей во всем объеме исследуемой жидкости вследствие искажения структуры контролируемой жидкости при формировании пленки.

Известен способ определения сверхмалых концентраций примесей в растворах и газах, основанный на пропускании лазерного излучения через контролируемую жидкость и при последующем анализе регистрируемых изображений, формирующихся в результате комбинационного рассеяния лазерного излучения, проходящего через измерительную кювету с исследуемым объектом [см., например, Сборник научных трудов «Научная сессия НИЯУ МИФИ-2011» С. 59-60].

Недостатком данного способа является зависимость точности определения примесей от разрешения объектива оптической системы и системы регистрации данных.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ определения микрочастиц в жидкости методом цифровой голографии, заключающийся в облучении жидкости лазерным излучением, получении изображений слоев исследуемой жидкости и распознавании малых рассеивающих частиц в произвольном сечении объема на основе определения корреляционных функций регистрируемых голограмм в соответствующем слое контролируемой жидкости [Petrov N.V. Correlation characterization of particles in volume based on peak-to-basement ratio. Scientific reports. 2017. Т. 7.]. В данном способе измерительную кювету освещают лазерным излучением и получают изображения объема среды в нескольких слоях. Оценку изображений проводят по результатам корреляционного анализа.

Основным недостатком предлагаемого способа является недостаточная точность определения примесей, обусловленная затенением изображений последовательных слоев друг другом.

Технический результат изобретения - повышение точности определения примесей в жидких средах.

Технический результат достигается тем, что производится отбор пробы контролируемой жидкости, пропускание через жидкость лазерного излучения и оценка параметров примесей, отличающийся тем, что после отбора пробу перемешивают, формируют спекл-поле лазерного излучения, регистрируют спекл-изображения лазерного пучка, прошедшего через контролируемую жидкость, выдерживают некоторое время до полного оседания примесей в пробе жидкости и повторно регистрируют спекл-изображение, оценку параметров примесей проводят по значению коэффициента корреляции двух спекл-изображений, зарегистрированных в возбужденном состоянии жидкости и в состоянии ее покоя.

Сущность изобретения заключается в том, что после отбора пробу перемешивают, формируют спекл-поле лазерного излучения, регистрируют спекл-изображения лазерного пучка, прошедшего через контролируемую жидкость, выдерживают некоторое время до полного оседания примесей в пробе жидкости и повторно регистрируют спекл-изображение, а оценку параметров примесей проводят по значению коэффициента корреляции двух спекл-изображений, зарегистрированных в возбужденном состоянии пробы жидкости и в состоянии ее покоя.

Перемешивание обеспечивает создание однородной взвеси частиц за счет равномерного распределения находящихся в пробе примесей. Перемешивание может быть выполнено с помощью мешалки [см., например, http://ulab.nt-it.ru/images/manuals/8/us-1550a-d.pdf].

Использование спекл-поля обеспечивает получение спекл-изображений при малейшем изменении концентрации и размеров примесей в жидкой пробе. [Vladimirov А.P. / Dynamic speckle interferometry of microscopic and macroscopic processes in deformable media. Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures, 6.08.2015, C. 27-57]. Формирование спекл-поля лазерного излучения может быть выполнено с помощью фазового элемента, например, матового стекла [см., например, М. Франсон. Оптика спеклов. - М.: Мир. 1980. С. 57], а сам размер спекл-пятен может изменяться посредством фокусировки и/или дефокусировки зондирующего лазерного пучка. Фазовый элемент обеспечивает равномерное спекл-поле за счет множества центров рассеивания. Регистрация спекл-изображения лазерного излучения, прошедшего через контролируемую жидкость, может быть выполнена, например, ПЗС-матрицей [см., например, Патент RU 112991, МПК G01B 5/28, опубл. 27.01.2012 г.]. Определяют коэффициент корреляции спекл-изображений, зарегистрированных в возбужденном состоянии жидкости и при ее покое; по его значению принимают решение о наличии либо отсутствии примесей в исследуемой жидкости. Этим достигается указанный в изобретении технический результат.

Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, блок-схема которого приведена на фигуре, где обозначено: 1 - лазер, 2 - формирователь спекл-поля, 3 - измерительная кювета, 4 - блок перемешивания, 5 - оптический регистратор спекл-картин, 6 - решающее устройство.

Назначение формирователя спекл-поля 2 и блока перемешивания 4 ясно из их названия.

Оптический регистратор спекл-изображений 5 предназначен для регистрации и передачи спекл-изображений на решающее устройство 6, он может быть выполнен в виде ПЗС-матрицы [см., например, Патент RU 112991, МПК G01B 5/28, опубл. 27.01.2012 г.].

Решающее устройство 6 предназначено для определения коэффициента корреляции между двумя спекл-изображениями, зарегистрированными в возмущенном состоянии и в состоянии покоя, и принятия решения о наличии либо отсутствии примесей по значению вычисленного коэффициента корреляции. Решающее устройство может быть выполнено на базе ЭВМ со специализированным программным обеспечением, разработанным, например [см., например, Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2014617227, опубл. 15.07.2014 г.].

Устройство работает следующим образом: осуществляют отбор пробы контролируемой жидкости в измерительную кювету 3. Перемешивают жидкую пробу с помощью блока перемешивания 4. Сформированное спекл-поле проецируют на возбужденную контролируемую жидкость, выходящее из кюветы световое поле регистрируют с помощью оптического регистратора 5 в виде спекл-изображения. Затем кювета с пробой жидкости выдерживается промежуток времени, соответствующий полному оседанию примесей на дно измерительной кюветы 3, и производят повторную регистрацию спекл-изображения. Определяют коэффициент корреляции между двумя зарегистрированными спекл-изображениями и по его значению решающее устройство выдает информацию о наличии либо отсутствии примесей в объеме контролируемой жидкой пробе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нагревательному устройству для прибора для измерения методом спектрометрии. Данное нагревательное устройство отличается тем, что оно выполнено в виде мягкого оптического элемента (1), который включает в себя мягкую гибкую опору (10) с верхней стороной (10a) и нижней стороной (10b).

Изобретение относится к неразрушающим способам обнаружения дефектов изделий, выполненных по аддитивной технологии из неметаллических материалов, прозрачных для электромагнитных волн с длинами 10-4 до 10-3 метра, и может быть использовано для автоматического обнаружения скрытых дефектов структуры.

Изобретение относится к области биотехнологии и предназначено для определения индекса фрагментации ДНК сперматозоидов у животных-производителей. Осуществляют подготовку мазка спермопробы к окрашиванию и приготовление красителя смешиванием раствора лимонной кислоты, гидрофосфата натрия и 1%-го акридин оранжевого.

Изобретение относится к области геологии. Заявленное решение включает выполнение проверочного испытания на устройстве с использованием ряда эталонных флюидов, при этом устройство имеет калиброванный оптический датчик, установленный в нем, который содержит один или более оптических элементов.

Изобретение относится к нефелометрам. Устройство для оптического исследования образца, содержит: оптический источник оптического сигнала, по меньшей мере один первый детектор для получения оптического сигнала, пропущенного непосредственно через кювету, расположенную в устройстве, выполненном с возможностью размещения в нем кюветы с суженной нижней частью и широкой верхней частью, причем периметр широкой верхней части больше периметра нижней суженной части; и второй детектор для получения оптического сигнала от оптического источника, рассеянного содержимым в нижней части кюветы, причем поверхность второго детектора проходит приблизительно параллельно оптическому пути, проходящему от оптического источника к первому детектору.
Изобретение относится к области создания визуальных эффектов. Способ создания стабильного и долговременного художественного визуального эффекта диффузного свечения поверхности художественно-архитектурного объекта под воздействием внешнего возбуждающего УФ-А (365-385 нм) и/или ИК-А (760-1000 нм) излучения включает нанесение нескольких оптически прозрачных полимерных слоев, в состав прилегающего к поверхности слоя/слоев входят оптически прозрачная полимерная основа, содержащая органические и/или неорганические люминофор/люминофоры, имеющие флуоресценцию с положительным сдвигом Стокса, до 100 нм, и/или с аномально большим сдвигом Стокса, свыше 100 нм, и/или люминофоры, имеющие антистоксовую флуоресценцию, т.е.

Изобретение относится к способам анализа элементного состава веществ. Способ определения элементного состава капельных жидкостей включает: возбуждение плазменного разряда, доставку в зону разряда частиц анализируемой жидкости, регистрацию и обработку спектров излучения анализируемой жидкости, причем возбуждение плазменного разряда проводят при атмосферном давлении, основными носителями заряда в плазме являются электроны, генерируемые катодом плазменной горелки или каким-либо другим источником заряженных элементарных частиц.

Изобретение относится к технологиям визуально-измерительного контроля (ВИК), позволяющим по зарегистрированным изображениям обнаружить искомые элементы поверхности контролируемых объектов в труднодоступных внутренних полостях различных технических устройств и сооружений и измерить геометрические характеристики этих элементов.

Способ заключается в том, что объект освещают широкополосным светом, формируют пучок излучения, переносящий изображение объекта, делят его на два идентичных пучка, один из которых пространственно фильтруют, формируя волну с известной формой волнового фронта, совмещают направления распространения волновых фронтов, осуществляют спектральную фильтрацию этих пучков и регистрируют двумерное спектральное интерференционное изображение.

Изобретение относится к квантовой технике. Способ самоорганизации оптически активного ансамбля диамагнитных наночастиц электрон-ион заключается в создании объема когерентности, где на каждую молекулу резонансно по энергии воздействуют векторной суммой коллектива полей, состоящего из электрического и магнитного поля, индуцированного в молекулах упругим столкновением с уширяющими частицами, электрического и магнитного поля бигармонического излучения накачки на частотах ω1, ω2, электрического и магнитного поля релеевского рассеяния.

Предложенная группа изобретений относится к области медицины. Предложены способ определения, с какой вероятностью пациент с раком реагирует на лечение антагонистом VEGF, и способ выбора терапии для конкретного пациента с раком в популяции пациентов с раком, для которых предполагают проведение терапии.
Изобретение относится к области медицины, в частности к пульмонологии, и предназначено для прогнозирования течения бронхиальной астмы (БА) во время беременности. Определяют форму и контроль БА, наличие сердечно-сосудистых заболеваний, социальный статус беременной.
Изобретение относится к области молекулярной генетики и репродуктивной медицины и предназначено для профилактики привычного невынашивания беременности. У спонтанного абортуса с предварительно установленным нормальным кариотипом, исключающим наличие хромосомных аномалий, определяют статус метилирования импринтированных генов PEG1, DLK1, PEG10, PLAGL1, KCNQ1OT1, РЕG3 и GRB10.

Изобретение относится к медицине, в частности к биохимии. Способ определения системных метаболических нарушений заключается в следующем: берут пробу крови, центрифугируют, высокомолекулярные соединения осаждают ацетонитрилом, определяют оптическую плотность продуктов метаболизма в супернатанте при длинах волн 210, 220 и 230 нм, эффективную концентрацию альбумина определяют флюориметрическим методом, после чего устанавливают величину альбуминового индекса по формуле:, где АИ - альбуминовый индекс; ЭКА - эффективная концентрация альбумина; εпула - суммарное содержание показателей оптических плотностей продуктов метаболизма при длинах волн 210, 220 и 230 нм, и при величине альбуминового индекса, равной 9,01±0,5, устанавливают отсутствие системных метаболических нарушений.

Изобретение относится к области ветеринарной вирусологии и биотехнологии и касается нового штамма вируса ящура Aphtae epizooticae типа О сем. Picornaviridae, рода Aphtovirus, депонированного в коллекции штаммов микроорганизмов ФГБУ «ВНИИЗЖ» под регистрационным номером штамм ВЯ О №2311/Забайкальский/2016 (производственный), (контрольный КРС - К-КРС), (контрольный свиной - К-СВ).

Группа изобретений относится к биотехнологии и медицине. Предложены способы прогнозирования ответа субъекта-человека, страдающего, предположительно страдающего раком эндометрия, или с риском развития рака эндометрия, на терапию, включающую ленватиниб или его фармацевтически приемлемую соль (варианты).

Изобретение относится к устройствам сканирования возбуждаемого лазерным источником излучения спектра флуоресценции поверхности объекта исследований и представления результата в виде изображений в видимом и ИК-диапазонах.

Группа изобретений относится к области биотехнологии, в частности к области биосенсоров с металлическими наночастицами в качестве системы передачи сигнала. Биосенсор для визуального детектирования аналита включает распознающую молекулу, способную распознавать целевой аналит, иммобилизованную на теплочувствительной поверхности, и металлическую наночастицу, характеризующуюся полосой поверхностного плазмонного резонанса, функционализированную второй распознающей молекулой, способной распознавать целевой аналит или другие распознающие молекулы.

Изобретение относится к специальному оборудованию, предназначенному для обучения студентов вузов и колледжей техническим дисциплинам. Лабораторная установка обратного осмоса и химического обессоливания включает стол с горизонтальной и вертикальной установочными поверхностями, на которых размещены питательный насос 1 с водонапорной магистралью, накопительный бак 5, механический фильтр 2, соединительные патрубки, задвижки отбора пробы и запорную арматуру.
Изобретение относится к области медицины и предназначено для диагностики миелодиспластического синдрома. В мононуклеарных фракциях клеток пациентов определяют экспрессию VEGF-A, VEGFR1 и VEGFR2.

Изобретение относится к технике газового контроля и может быть использовано для настройки и градуировки газоанализаторов хлористого, фтористого и бромистого водорода, а также в качестве источников газообразных галогеноводородов. Устройство содержит гидропневматический блок с отверстиями, реакционный сосуд, алюминиевый стакан, теплоизолирующий экран, теплопередающую пластину, термистор и термометр, диаметрально расположенные два элемента Пельтье, два радиатора и два вентилятора, тройник со штуцером выхода ПГС и штуцером входа разбавляющего воздуха, корпус, крышку и соединительные трубки. В реакционный сосуд установлен гидропневматический блок с возможностью предварительного его охлаждения. Термистор и термометр в гидропневматическом блоке расположены в общей камере, заполненной кислотой. Обеспечивается повышение надежности, воспроизводимости получаемой поверочной газовой смеси при простом и быстром переходе от одной концентрации кислоты к другой. 2 ил.

Изобретение относится к области диагностики и контроля качества жидкостей. Способ определения примесей в жидких средах основан на сравнении спекл-изображений, полученных после прохождения лазерного пучка через пробу контролируемой жидкости, которая была выдержана некоторое время до полного оседания примесей, и через пробу контролируемой жидкости, находящуюся в возбужденном состоянии. Сравнение регистрируемых спекл-изображений происходит решающим устройством по средствам вычисления коэффициента корреляции между двумя полученными спекл-изображениями. На основе значения полученного коэффициента корреляции решающее устройство определяет наличие или же отсутствие примесей. Технический результат заключается в повышении точности определения примесей в жидких средах. 1 ил.

Наверх