Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения канализации гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ

ИЛОВ И ИЛОВЫХ ГРЯЗЕЙ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к технике контроля и автоматизации процессов биологической очистки сточных вод и может использоваться для контроля влажности иловой смеси на сооружениях биологической очистки .сточных вод, а также при обработке осадков и в бальнеотехнической практике.

Известно устройство контроля влажности илов, состоящее из блока высушивания, связанного с блоком взвешивания в бюксе остатка предварительно высушенной пробы иловой смеси (1).

Значение влажности определяет вязкость, пластичность, предельную проч-(5 ность структуры, т.е. состояние илов и иловых грязей.

Недостатками известного устройства являются длительность и трудоемкость выполнения необходимых опера- 2О ций. Значение влажности, характеризующее состояние илов, может быть получено только после вычислений по формулам с использованием результа-. тов взвешивания.

Известно также устройство для контроля жидких сред, содержащее генератор сигналов, соединенный с излучателем и приемником колебаний, связанными с фильтром высоких част- З0 тот, подключенным к регистрирующей схеме. Жидкость контролируют путем регистрации твердых частичек в промежутке между излучателем и приемником ультразвуковых колебаний (2).

Недостаток такого устройствавЂ” невысокая точность контроля вследствие значительного влияния состава дисперсионной среды и помех на результаты измерений.

Известно также устройство для анализа жидкой среды, содержащее генераторный блок, соединенный с измерительной пьезометрической камерой, связанной с усилителем и регистрирующим блоком (3) .

Устройство работает по принципу ослабления сигнала на твердых частицах, содержащихся в жидкости. Степень ослабления сигнала, прошедшего значительный акустический путь в буферной приставке измерительной камеры, фиксируется регистратором.

Недостатком этого устройства является значительное влияние поглощающих свойств самой жидкости на точность контроля вследствие значительного пути ультразвукового сигнала в буферной приставке.

742393

Известно также устройство для автоматического контроля состояния илов и иловых грязей в процессах очистки сточных вод, содержащее блок генерации сигналов, соединенный с блоком ультразвуковых преобразователей, связанным с усилителем первого и усилителем второго акустических трактов, и регистратор (4). Устройство работает по принципу ослабления интенсивности ультразвуковых колебаний на твердых частицах осадка в пространстве между излучающим и приемным преобразователями. Контроль осуществляется при значительной длине акустического тракта, равной 100 мм. На. ультразвуковой сигнал в пространстве между преобразователями большое влияние оказывают непостоянство минерального состава жидкой фазы, колебания температуры, инородные включения в другие факторы, обуславливающие изменения поглощающих свойств жидкой фазы осадков.

Недостатками такого устройства являются невысокая точность контроля иловой смеси до 0,1% содержания влаги в илах и значительное влияние помех при контроле, что обусловлено особенностями физико-химического состава контролируемых илов.

Цель изобретения вЂ” повышение точности контроля и снижение влияния помех.

Это достигается тем, что устройство дополнительно содержит блок масштабного сравнения, вход которого соединен с усилителем первого и усилителем .второго акустических трактов, а выход подключен к регистратору.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для автоматического контроля состояния илов и иловых грязей в процессах очистки сточных вод.

Устройство состоит из блока 1 генерации сигналов, соединенного с блоком 2 ультразвуковых преобразователей, связанным с усилителями первого 3 и второго 4 акустических трактов, выходы которых присоединены к .входу блока 5 масштабного сравнения, выход последнего подключен к регистратору б.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 генерации вырабатывает электрические сигналы и направляет их в блок 2 ультразвуковых преобразователей. Блок 2 преобразователей содержит два акустических тракта, в каждом из которых приемные преобразователи установлены на различном расстоянии от излучающих преобразователей. После прохождения по акустическим трактам блока 2 преобразователей сигналы преобразуются в усилителях 3 и 4 и поступают на вход блока 5 масштабного сравнения. Таким образом, на

6Î вход блока 5 масштабного сравнения поступают сигналы, прошедшие различ ный акустический путь и ослабленные контролируемой средой в разной степени. Блок 5 масштабного сравнения состоит из узлов сравнения и масштабной развертки, в которых осуществ ляется вычитание двух пришедших сигналов и увеличение полученной разности до требуемого значения. Результирующий сигнал после блока 5 масштабного сравнения направляется в регистратор б. Таким образом, регистратором б фиксируется степень ослабления интенсивности сигналов на твердых частицах осадка в акустических трактах блока 2 ультразвуковых преобразователей. Ослабление интенсивности сигнала .определяет содержание твердых частиц или влаги в иловой смеси, а также однозначно связанные с ними объемный вес, предельное напряжение сдвигу и другие параметры, характеризующие состояние илов. Точность контроля зависит от числа частиц твердой фазы на пути сигнала и овышается при выборе достаточно большого расстояния между излучающим и приемным преобразователями. Исследованиями установлено, что предельное повышение чувствительности при контро.ле иловой смеси достигается увеличением длины акустического тракта до

100 мм, С другой стороны, с увеличением акустического пути возрастает аддитивное влияние на величину сигнала различных факторов, изменяющих ,поглощающие свойства жидкой фазы среды и снижающие точность контроля. Такими факторами являются колебания температуры и минерального состава среды, инородные включения и др.

Повышение точности контроля и устранение влияния указанных факторов достигается тем, что измерения проводят на двух различающихся акустических расстояниях с последующим вычитанием величин сигналов и масштабным увеличением полученной разности. Длины акустических трактов должны выбираться не менее предельного значения, равного 100 мм для иловой смеси, и различаться на величину, на порядок меньшую укаэанного предельного расстояния. При этом обеспечивается сохранение предельно высокой чувствительности из-за достаточно большого акустического пути сигнала, а также снижение влияния помех при контроле вследствие взаимного вычитания составляющих помех по обоим акустическим трактам.

По сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности контроля до +0,02% содержания влаги за счет проведения измерений по двум акустическим трактам различной длины с последующим вычитанием результатов в блоке мас74239

Составитель Р. Клейман

Редактор Л. Гребенникова Техред Н.Бабурка Корректор И. Муска

Тираж 1020 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3393/24

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 штабного сравнения, а также снижение влияния помех при контроле вследст-: вие исключения факторов, искажающих поглощающие свойства контролируемой среды.

Формула изобретения 5

Устройство для автоматического контроля состояния илов и иловых грязей в;процессах очистки сточных вод, содержащее блок генерации сигналов, соединенный с блоком ультразвуковых преобразователей, связанным с усилителями первого и второго акустических трактов, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и снижения влияния помех, оно дополнительно

3 6 ! содержит блок масштабного сравнения, вход которого соединен с усилителями первого и второго акустических трактов, а выход подключен к регистратоРУ °

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1.Лурьев Ю.Ю. Унифицированные методы анализа сточных вод.-М., Химия, 1971, c. .44-50 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 233273, кл. G 01 N 29/02, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

9 275499, кл. G 01 N 29/02,: 1970.

4. Progress in water teohoIogy, 1974, voI. б, р. 136-138.