Оптоэлектронный фотоколориметр




Владельцы патента RU 2788317:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова" (ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова") (RU)

Изобретение может быть использовано при проведении научных исследований, а также в мелиорации при подготовке воды, забираемой из открытых водоисточников для орошения капельным способом. Оптоэлектронный фотоколориметр включает корпус, в котором установлены светоизлучающие диоды, фотоприемник, блок обработки фотоэлектронных сигналов, выходы которого соединены с регистрирующим прибором и устройством для передачи информации, а также место для установки кювет. Корпус прибора выполнен без нижней части для размещения внутри него кювет, а источник света и фотоприемник смонтированы на вертикальных направляющих с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и снабжены штангами, выведенными на поверхность корпуса, где установлены фиксаторы их положения. Технический результат – возможность производить послойное изучение состояния жидкой среды при стационарном положении кювет. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и найдет применение при проведении научных исследований, а также в мелиорации при подготовке воды, забираемой из открытых водоисточников для орошения капельным способом.

Известно устройство для определения оптических параметров жидких сред, включающее корпус, в котором установлены источник излучения, кювета с исследуемой жидкостью, измерительный фотоприемник, блок обработки фотосигналов выход которого соединен с измерительным прибором. (АС.СССР №1693482, G01N 21/03, опубл. 1989 г.)

Недостатком этого устройства является проведение измерения только в одном слое содержимого кюветы и отсутствие возможности послойного рассмотрения состояния изучаемой жидкой среды в кювете.

Известна конструкция оптоэлектронного фотоколориметра (ФЭК), включающая корпус, размещенные в нем задающий генератор, светоизлучающие диоды, бокс для установки кюветы, блок обработки фотоэлектронных сигналов, выход которого соединен с регистрирующим прибором (пат. РФ №2413201, G01N 21/03, опубл. 2011 г., Бюлл. №6).

Недостатком этого устройства также является отсутствие возможности послойного изучения состояния изучаемой жидкой среды в кювете.

Устранить указанные недостатки позволяет оптоэлектронный фотоколориметр, включающий корпус, в котором установлены светоизлучающие диоды, фотоприемник, блок обработки фотоэлектронных сигналов, выходы которого соединены с регистрирующим прибором и устройством для передачи информации, а также место для установки кювет, в котором согласно предложению, корпус выполнен без нижней части для размещения внутри него кювет, а источник света и фотоприемник смонтированы на вертикальных направляющих с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и снабжены штангами, выведенными на поверхность корпуса, где установлены фиксаторы их положения.

Новый положительный результат заключается в том, что выполнение корпуса открытым в нижней части в сочетании с установкой источника света и фотоприемника на вертикальных направляющих с возможностью перемещения в вертикальной плоскости позволяет производить послойное изучение состояния жидкой среды при стационарном положении кювет, что расширяет функциональные возможности прибора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид оптоэлектронного фотоколориметра в разрезе; на фиг. 2 изображен источник света на стойках, вид А-А со стороны кюветы; фиг. 3 изображен фотоприемник на стойках, вид Б-Б со стороны кюветы.

Прибор состоит из корпуса 1, внутренняя полость 2 которого образует место для размещения кюветы. Вдоль одной стенки корпуса 1 установлены две вертикальные стойки 3, на которых смонтирован источник света щелевого типа 4, снабженный штангой 5, пропущенной через верхнюю стенку корпуса 1, где установлен фиксатор 6. Вдоль противоположной стенки корпуса 1 установлены вертикальные стойки 7, на которых смонтирован фотоприемник 8, сопряженный со штангой 9, пропущенной через верхнюю стенку корпуса 1, где установлен фиксатор 10. Источник света 4 и фотоприемник 8 установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости с помощью штанг 5 и 9. На верхней стенке корпуса 1 закреплен блок 11 управления устройством, обработки и передачи информации. Этот блок включает также устройство беспроводной связи 12 с ноутбуком (на чертеже не показан). Источник света 4 соединен с блоком управления устройством 11 проводами 13, а фотоприемник 8- проводами 14. Для удобства перемещения корпус 1 снабжен ручками 15.

Перед проведением измерений кювету 16 помещают в пространство 2 корпуса 1. Использование ФЭК в мелиорации связано с тем, что при капельном орошении воду подают к каждому растению через капельницы с каналами -гасителями напора диаметром порядка 100-150 мк. Частицы ила, содержащиеся в воде открытых водоисточников, засоряют эти каналы. Поэтому воду, забираемую на орошение из такого водоисточника (пруда или реки), предварительно пропускают через песчаный фильтр. Однако при высоком содержании в воде частиц ила и микроводорослей скорость работы фильтра резко снижается. Поэтому перед фильтрацией в воду добавляют коагулянт. Наиболее распространенным коагулянтом является оксихлорид алюминия (ОХА).

На примере определения нормы подачи этого коагулянта рассмотрим работу предложенного оптоэлектронного фотоколориметра. На рабочем столе устанавливают четыре кюветы 16, первая из которых заполнена отфильтрованной водой, а три другие кюветы заполнены водой из открытого водоисточника, например пруда. Измерения проводятся сериями, на заданной высоте измерений для всех исследуемых образцов. Вначале производят калибровку прибора. Корпус 1 оптоэлектронного фотоколориметра за ручки 15 поднимают и устанавливают на рабочем столе, располагая первую кювету 16 с отфильтрованной водой внутри корпуса 1. Затем источник света 4 и фотоприемник 8 с помощью штанг 5 и 9 устанавливают на заданной высоте и фиксируются друг напротив друга с помощью фиксаторов 6 и 10. После этого включают блок управления устройством 11 и ожидают поступления команды через устройство беспроводной связи 12 от программного обеспечения ноутбука. При поступлении команды от программного обеспечения ноутбука блок управления устройством 11 включает источник света 4. При прохождении светового луча через толщу воды в кювете 16, световой поток ослабляется, что фиксируется фотоприемником 8. Блок управления устройством 11 проводит усреднение и фильтрацию аналогового сигнала от фотоприемника 8 и передает оцифрованный сигнал в программное обеспечение ноутбука, которое осуществляет визуализацию (строит график) и показывает числовое значение уровня измеренного сигнала.

После калибровки прибора производят внесение в кюветы с водой из пруда раствора ОХА. Во вторую кювету добавляют ОХА из расчета 5 мл/м3, в третью - 10 мл/м3 и в четвертую 15 мл/м3. Через 10 минут после внесения коагулянта производят первую серию измерений прохождения светового потока из источника света 4 на фотоприемник 8 в кюветах 16, заполненных водой с добавлением различного количества ОХА на высоте калибровки прибора.

Перед изучением каждого образца корпус 1 оптоэлектронного фотоколориметра поднимают за ручки 15 и накрывают им кювету 16, помещая таким образом в его полость 2 кювету 16 с исследуемым образцом. Благодаря перемещению корпуса 1 оптоэлектронного фотоколориметра кюветы 16 находятся в состоянии покоя в течение всего процесса коагуляции и оседания на их дно содержащихся в воде частиц ила и микроводорослей. После проведения первой серии измерений положение источника света 4 и фотоприемника 8 меняют и производят вторую серию измерений прохождения светового потока из источника света 4 на фотоприемник 8 в средней части кювет 16, последовательно перенося корпус 1 оптоэлектронного фотоколориметра с одной кюветы на другую. Затем источник света 4 и фотоприемник 8 устанавливают на высоте нижней части кювет 16 и производят третью серию измерений. После ее завершения, по прошествии 20 минут, производят повторное измерение прохождения светового потока из источника света 4 на фотоприемник 8 во второй, третьей и четвертой кюветах 16, последовательно изменяя глубину измерения, от верхней части кюветы до нижней. Через 10 минут после измерения в нижней части кювет 16, производят третье послойное измерение прохождения светового потока из источника света 4 на фотоприемник 8 во второй, третьей и четвертой в кюветах 16. Все измерения производятся при сохранении постоянного положения кювет 16 на рабочем столе. Это дает возможность по графикам, построенным программным обеспечением ноутбука, оценить скорость и эффективность осаждения ила и микроводорослей в зависимости от концентрации в воде ОХА и выбрать расход препарата достаточный для подготовки воды к фильтрации.

Таким образом, использование предложенной конструкции оптоэлектронного фотоколориметра позволяет производить послойное изучение состояния жидкой среды при стационарном расположении кювет, что расширяет функциональные возможности прибора.

Оптоэлектронный фотоколориметр, включающий корпус, в котором установлены светоизлучающие диоды, фотоприемник, блок обработки фотоэлектронных сигналов, выходы которого соединены с регистрирующим прибором и устройством для передачи информации, а также место для установки кювет, отличающийся тем, что корпус прибора выполнен без нижней части для размещения внутри него кювет, а источник света и фотоприемник смонтированы на вертикальных направляющих с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и снабжены штангами, выведенными на поверхность корпуса, где установлены фиксаторы их положения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для контроля массовой концентрации 1,1-диметилгидразина и продуктов его деградации в пробах растений. Способ определения массовой концентрации 1,1-диметилгидразина и продуктов его деградации в пробах растений включает выделение 1,1-диметилгидразнна и продуктов его деградации из пробы растений и определение концентраций их в пробах растений, при этом выделение 1,1-диметилгидразина и продуктов его деградации осуществляют путем смыва с поверхности листьев растений площадью 0,5 м2, используя 50-200 см3 дистиллированной воды, полученный водный раствор осветляют путем добавления по 1 см3 1% раствора КОН и 1% раствора Zn2SO4, раствор фильтруют через бумажный фильтр с диаметром пор 1,0-2,5 нм, после очистки проводят реакции образования окрашенных комплексов: для определения концентрации 1,1-диметилгидразина и добавляют спиртовой раствор п-нитробензальдегида, в щелочной среде образуется комплекс желтого цвета, при определении массовой концентрации диметиламина добавляют раствор 1,2-нафтохинон-4-сульфокислоты, натриевая соль (НХСН) образует комплекс оранжево-коричневого цвета, при определении содержания нитрит-ионов применяют реактив Грисса, нитрат-ионов - смешанный реактив сегнетовой соли и едкого натра; при определении формальдегида применяют ацетилацетон; тетраметилтетразена - спиртовой раствор биндона, измеряют оптическую плотность с помощью спектрофотометра относительно раствора сравнения, не содержащего определяемый ингредиент, концентрацию вещества устанавливают по предварительно построенному градуировочному графику.

Изобретение относится к области диагностирования маслонаполненного силового электрооборудования и касается способа определения влагосодержания трансформаторного масла. Способ заключается в определении влагосодержания колориметрическим способом с использованием хлорида кобальта.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается интегрального оптического сенсора для определения наличия примесей в газовоздушных средах. Сенсор включает в себя размещенные на подложке из оптически прозрачного диэлектрического материала с коэффициентом преломления N1 элементы ввода и вывода излучения и чувствительный элемент в виде волновода, также выполненный из оптически прозрачного диэлектрического материала с коэффициентом преломления N2, где N2>N1.

Изобретение описывает способ определения совместимости и стабильности компонентов топливной смеси, включающий отбор проб компонентов топливной смеси, их перемешивание до гомогенного состояния, нагрев полученной смеси и последующую оценку совместимости компонентов, при этом перед перемешиванием проб компонентов топливной смеси определяют значение общего осадка каждой пробы и находят среднее значение общего осадка в пробах (Sср), при этом последующий нагрев смеси, полученной после перемешивания отобранных проб компонентов, производят до температуры от 95 до 105°С, при технологической выдержке от 23 часов 30 минут до 24 часов 30 минут, затем осуществляют повторное перемешивание смеси и ее фильтрацию, далее проводят подготовку фильтров и их сушку, затем рассчитывают значение массовой доли осадка в смеси (Sc) по формуле: , где - массовая доля осадка в смеси, мас.%, - масса верхнего фильтра после фильтрации, мг, - масса верхнего фильтра перед фильтрацией, мг, - масса нижнего фильтра после фильтрации, мг, - масса нижнего фильтра перед фильтрацией, мг, - масса образца, г, при этом выполняют два параллельных опыта и расчета по определению массовой доли осадка в смеси , после чего находят среднеарифметическое значение двух определений Х, затем рассчитывают индекс совместимости компонентов топливной смеси ИС по формуле , где – среднее значение общего осадка в отобранных пробах, мас.%, – повторяемость среднего значения общего осадка в отобранных пробах, если среднеарифметическое значение двух определений больше или равно индексу совместимости компонентов топливной смеси, то компоненты топливной смеси не совместимы, если среднеарифметическое значение двух определений меньше индексу совместимости компонентов топливной смеси, то компоненты топливной смеси совместимы и стабильны.

Изобретение относится к области анализа материалов путем определения их физических свойств с помощью оптических средств. Способ определения концентрации клеток в суспензии микроводорослей включает пропускание через слой суспензии светового потока с длиной волны от 510 до 580 нм, фиксацию величины светового потока после прохождения этого слоя и определение концентрации клеток в суспензии микроводорослей по калибровочной кривой.

Изобретение относится к области медицины, а именно к судебно-медицинской экспертизе. Для установления возрастной принадлежности неопознанного тела проводят исследование предварительно очищенной и высушенной ногтевой пластины.

Изобретение относится к области диагностики характеристик атмосферы и касается способа определения оптической толщины атмосферы. Способ включает в себя получение оптических изображений неба вблизи горизонта с захватом линии горизонта не менее чем в трех спектральных окнах оптического спектра, построение угловой зависимости яркости неба вблизи горизонта и вычисление значения угловой высоты пригоризонтного максимума яркости безоблачного неба в каждом спектральном окне.

Устройство относится к области иммунологических исследований оптическими методами, в частности к приспособлениям для тестирования иммуноферментных анализаторов планшетного типа. Планшет для тестирования иммуноферментных анализаторов содержит рамку, набор плосковогнутых линз из цветного стекла, по меньшей мере одну рейку с гнездами, выполненными с шагом, равным расстоянию между оптическими измерительными каналами иммуноферментного анализатора, а длина реек выбрана из условия их продольной или поперечной установки в рамку, согласно изобретению рамка и рейки выполнены в виде единой детали, которая по материалу, форме и размерам соответствует планшету для иммуноферментного анализа, а плосковогнутые линзы зафиксированы непосредственно в гнездах реек, плоской поверхностью вниз.

Предложен способ определения ионов железа в смазывающих композициях, включающий следующие стадии: а) отбор образца анализируемой смазывающей композиции в первый контейнер; b) размещение упомянутого первого контейнера, содержащего анализируемый образец, на магните; с) добавление во второй контейнер: первой водной реакционноспособной композиции (CR1), содержащей, по меньшей мере, один экстрагент ионов трехвалентного железа и двухвалентного железа из масляной фазы в водную фазу; второй водной реакционноспособной композиции (CR2), содержащей, по меньшей мере, один восстановитель ионов трехвалентного железа (Fe3 +) для получения ионов двухвалентного железа (Fe2 +); третьей реакционноспособной композиции (CR3), содержащей, по меньшей мере, одно вещество, дестабилизирующее эмульсию; и четвертой реакционноспособной композиции (CR4) в водном растворе, содержащей комплексообразователь ионов двухвалентного железа, характеризующийся изменением окраски при комплексообразовании с ионами двухвалентного железа; и их смешивание; d) проведение фотохимического измерения оптической плотности смеси, полученной на стадии с); е) отбор нескольких капель смазывающей композиции, содержащейся в первом контейнере, выдерживаемом в положении на магните, и добавление этих нескольких капель во второй контейнер, содержащий смесь из первой, второй, третьей и четвертой реакционноспособных композиций, полученных на стадии с); f) перемешивание смеси, полученной на стадии е); g) проведение фотохимического измерения оптической плотности смеси, полученной на стадии f).

Изобретение относится к устройству, содержащему интегрированный вычислительный элемент (ICE), расположенный для оптического взаимодействия с электромагнитным излучением от текучей среды и, таким образом, формирования оптически провзаимодействовавшего излучения, соответствующего характеристике текучей среды, и способу использования устройства.

Изобретение относится к области контроля эксплуатации газовых скважин. Способ регистрации выноса твердых фракций в газовом потоке, основанный на приеме акустических сигналов пьезодатчиком, установленным на внешней поверхности трубы от соударений твердых фракций с внутренней поверхностью, заключается в том, что из принятого сигнала выделяют высокие частоты с границей, соответствующей ультразвуковым волнам, способным распространяться в стенах труб с заданным диапазоном толщин стенок, затем производят квадратичное детектирование, далее из результата детектирования исключают низкочастотные промышленные шумы и исходные несущие частоты, затем полученный амплитудный модуляционный сигнал детектируют и измеряют, затем результат измерения объявляют пропорциональным массовой скорости выноса твердых фракций.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2021-12-29 2023-01-17T14:00:39
Наверх