Устройство для автоматического измерения скорости потребления кислорода

 

О п И С А Н И Е (11) 472III

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.05.73 (21) 191914 6/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.75. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 18.09.75 (51) М. Кл. С 02с 5/10

G 05г(7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.012.1 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. А. Кузьмин, А. И. Куликов, В. Б. Беляков и Б. В. Фомин

Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА СТОЧНЫМИ ВОДАМИ

Изобретение относится к устройствам для автоматического измерения скорости потребления кислорода различными средами и может быть использовано в любых областях науки и производства, в частности, в химической, нефтехимической, при очистке сточных вод нефтеперерабатывающей, пищевой, микробиологической и ферментационной промышленности, а также — в медицине, биофизике и физиологии.

Известно устройство для автоматического измерения скорости потребления кислорода сточными водами, содержащее взаимосвязанные змеевик, размещенный в термостатированном сосуде, датчики начальной и конечной концентраций кислорода, соединенные с блоком регистрации, насос перекачки анализируемой пробы, аэрационный сосуд, аэратор и электромагнитные клапаны.

Недостатками известного устройства являются невозможность непосредственного измерения скорости потребления кислорода и невозможность полной автоматизации процесса измерения скорости потребления кислорода.

С целью повышения точности измерения и надежности работы предложенное устройство снабжено блоком регулирования начальной концентрации кислорода и измерительным блоком, соединенным с блоком регистрации, причем измерительный блок включает в себя взаимосвязанные компенсаторы остаточного тока, усилители, подключенные к датчикам начальной и конечной концентраций кислорода, инвертор, соединенный с усилителями, и

5 задатчик коррекции скорости потребления кислорода, а блок регулирования начальной концентрации кислорода выполнен в виде последовательно соединенных задатчика и регулятора интенсивности аэрации, при этом блок

10 регистрации включает в себя последовательно соединенные цифровой электронный и цифропечатающий приборы.

На чертеже представлена принципиальная блок-схема предлагаемого устройства.

15 Устройство содержит взаимосвязанные змеевик 1, размещенный в термостатированном сосуде 2, датчики начальной 3 и конечной 4 концентраций кислорода, насос 5 перекачки анализируемой пробы, аэрационный сосуд б, аэратор 7, связанный трубкой с пористой пластиной на дне аэрационного сосуда б, электромагнитные клапаны 8, а также блок 9 регулирования начальной концентрации кислорода, измерительный блок 10, соединенный с

25 блоком регистрации 11. Измерительный блок

10 включает в себя взаимосвязанные компенсаторы остаточного тока 12, усилители 13, подключенные к датчикам начальной 3 и конечной 4 концентраций кислорода, инвертор з0 14, соединенный с усилителями !3, и задат472111

30

50 чик 15 коррекции скорости потребления кислорода. Блок 9 регулирования начальной концентрации кислорода выполнен в виде последовательно соединенных задатчика 16 и регулятора 17 интенсивности аэрации анализируемой пробы. Блок регистрации 11 включает в себя последовательно соединенные цифровой электронный прибор 18 и цифропечатающий прибор 19, Устройство работает следующим образом.

Анализируемая проба размещается в аэрационном сосуде 6 и аэрируется посредством аэратора 7 до заданного значения начальной концентрации кислорода, определяемого уставкой задатчика 16. Автоматическое поддержание необходимой интенсивности аэрации обеспечивается регулятором 17 путем изменения производительности аэратора 7, при этом кислородный режим анализируемой пробы контролируется датчиком 3 начальной концентрации кислорода, При достижении заданной величины концентрации кислорода в анализируемой пробе производится автоматическое включение клапанов 8 в соответствующей комбинации и насоса 5.

Анализируемая проба последовательно перекачивается через датчик 3, змеевик 1, датчик 4, насос 5 и вновь поступает в сосуд 6.

При перекачке происходит потребление кислорода в анализируемой пробе, например, в результате окисления органических веществ.

Выходные сигналы датчиков 3 и 4, пропорциональные начальной и конечной концентрациям кислорода в анализируемой пробе, поступают на входы соответствующих усилителей 13 и после необходимого усиления — на вход инвертора 14. Инвертором 14 обеспечивается определение величины разности начальной и конечной концентраций кислорода за время полной перекачки анализируемой пробы. Эта величина есть скорость потребления кислорода.

Время полной перекачки может изменяться в случае необходимости для достижения достаточного значения «кислородного среза», т. е. разности начальной и конечной концентраций кислорода при относительно медленном потреблении последнего в процессе перекачки анализируемой пробы. Это осуществляется подбором соответствующих комбинаций включения клапанов 8, изменением производительности насоса 5, сменой змеевика 1 и изменением уставки задатчика 15 коррекции скорости потребления кислорода.

Скорость потребления кислорода регистрируется визуально цифровым электронным прибором 18 и на ленте цифропечатающим прибором 19.

Компенсаторами 12 достигается устранение погрешности измерения, обусловленной остаточными токами датчиков 3 и 4, путем предварительной перекачки пробы с нулевой концентрацией кислорода.

По завершении процесса потребления кислорода данной анализируемой пробой сосуд

6 опорожняется, затем заполняется новой анализируемой пробой и цикл действия устройства повторяется вновь аналогично описанному выше.

Предложенное устройство может также работать в непрерывном режиме при постоянной подаче анализируемой пробы в сосуд 6 и независимом сбросе последней в отводящую линию.,Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического измерения скорости потребления кислорода сточными водами, содержащее взаимосвязанные змеевик, размещенный в термостатированном сосуде, датчики начальной и конечной концентраций кислорода, соединенные с блоком регистрации, насос перекачки анализируемой пробы, аэрационный сосуд, аэратор и электро. магнитные клапаны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы устройства, оно снабжено блоком регулирования начальной концентрации кислорода и измерительным блоком, соединенным с блоком регистрации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измерительный блок включает в себя взаимосвязанные компенсаторы остаточного тока, усилители, подключенные к датчикам начальной и конечной концентраций кислорода, инвертор, соединенный с усилителями, и задатчик коррекции скорости потребления кислорода, а блок регулирования начальной концентрации кислорода выполнен в виде последовательно соединенных задатчика и регулятора интенсивности аэрации.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок регистрации включает в себя последовательно соединенные цифровой электронный и цифропечатающий приборы.

472111

Составитель А. Кузьмин

Техред Л, Казачкова

Корректор Л. Котова

Редактор Г. Лановая

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2302/15 Изд. № 1546 Тираж 980

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5