Датчик контроля моющей способности растворов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсинк

Социвлн.стнчесини

Рес ублни (ii) 920493 (SI ) Дополнительное к ввт. свид-еу (51)М. Кл. (22) Заявлено 20. 05.80 (2! ) 2926838/18-25 с присоединениен заявки №

G О1 N 27/02

Гаеударствсииый канитет

СССР (23) П риоритет

Опубликовано 1 5. 04 .82 ° Бюллетень ¹ 1 4

Дата опубликования описания 15.04.82

{53) УДК 543.257 (088. 8) лв делан изобретений и вткрытий (72) Авторы изобретения

Н.г. Дорофеева, П.М, Стаднийчук и B,Â. Ми

I --

Киевский ордена Ленина политехническ и и им. 50-летия Великой Октябрьской социенти революции (7I) Заявитель (54) ДАТЧИ!< КОНТРОЛЯ МОИЦЕЙ СПОСОБНОСТИ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть ис.пользовано в различных отраслях промышленности для оценки скорости и полноты удаления загрязнений с твердых поверхностей растворами моющих средств, а также для сравнительной оценки эффективности действия различных составов моющих средств.

Известно устройство для оценки эффективности действия растворов бытовых моющих средств (11.

Данные устройства характеризуются невозможностью получения воспроиз15 водимых результатов. Они также не удовлетворяют ряду требований, имеющих большое значение при применении в производственных условиях, например, возможности регистрации. получаемых результатов с помощью электронных устройств, а также возможности оперативного количественного контроля за самим процессом отмывки

2 на технологическом потоке. В связи с этим перспективными представляются устройства (e дальнейшем - датчики), которые могут выдавать информацию в виде электрических сигналов (величин тока, напряжения, сопротивления и т.п.) .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, представляющее собой два платиновых проволочных электрода l Ъ).

Датчик работает следующим образом.

Один из электродов на короткое время погружают в расплав выбранного в качестве стандартного загрязнения жира и охлаждают, в результате на электроде остается тонкий слой загрязнения. Затем оба электрода погружают в раствор моющего средства, который, как правило, является электропроводящей средой и подключают к прибору, измеряющему сопротивление. Далее изучают изменение сопротивления датчика по мере растворения

15

4О

Датчик с проволочными электродами требует обязательной фиксации его относительно потока моющего раствора, так как создаваемый при перемешивании раствора гидродинамический поток моющего средства неравномерен, а скорость отмывки зависит от.интенсивности струи моющего раствора. Кроме .того, .скорость изменения сопротивления датчика зависит от того, которая из его сторон .обращена к потому моющего раствора. Невозможность воспро изведения гидродинамических условий, отмывки вносит также свой вклад в невоспроизводимость результатов.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

4S

Г,)

3 920 слоя загрязнения с поверхности электрода. Общее сопротивление датчика определяется двумя составляющими: электропроводностью моющего раствора, которая в процессе отмывки неэлектролита изменяется незначительно и площадью контакта электродов с моющим раствором.

Сопротивление датчика, электроды которого полностью покрыты загрязнением (диэлектриком) - максимально

04d3.). Ao мере отмывки загрязнения и уменьшения толщины его слоя площадь контакта электродов с моющим раство" ром возрастает и, соответственно, сопротивление датчика падает. Момент полной отмывки электрода характеризуется достижением определенного, постоянного для данного датчика в данном моющем растворе сопротивления . (Йю, ). Мерой эффективности действия различных моющих растворов в этом методе служит время, за которое величина сопротивления датчика изменяется от R до R«< либо же величина сопротивления датчика по истечении некоторого, выбранного для сравнения и одинакового во всех. опытах времени

" отмывки.

Однако, практически невозможно на- носить на датчик одинаковые от опыта к.опыту и равномерно покрывающие no" верхность электрода количества загряз нения. 8 реальных условиях толщина наносимого слоя и характер его распределения вдоль оси игольчатого электрода зависят от природы загрязнения, и, следовательно, неодинаковы для различных веществ, что не позволяет получить воспроизводимые результаты..

3 4

Поставленная цель достигается тем, что электроды расположены в отверстиях, выполненных в диэлектрическом корпусе и соединены в шахматном порядке.

На фиг.1 изображен датчик во фронтальной и боковой проекциях, на фиг. 2 - схема соединения электродов датчика в группы; на фиг. 3 - кривые эффективности различных СМС; на фиг. 4 - кривые зависимости моющей способности от концентрации СМС,полученные с применением предложенного электролитического датчика.

Электролитический датчик состоит из корпуса 1 (фиг.1) из непроводящего материала, в котором высверлен ряд отверстий 2. В отверстиях жестко крепятся металлические электроды 3 таким образом, что их торцы, служащие рабочей поверхностью, утоплены на определенную глубину в тело корпуса, образуя калиброванные углубления

4. Электроды с нерабочей стороны соединены в шахматном порядке в два семейства, имеющих каждое свой собственный вывод 5 на измерительный прибор. С нерабочей стороны электроды изолированы от раствора непроводящим материалом,. например, эпоксидной смолой.

Для обеспечения равномерности заполнения отверстий 2, загрязнение наносят на датчик, нагретый выше температуры плавления загрязнения, После остывания загрязнения его излишек механически снимается с корпуса датчика, датчик погружается в сосуд с раствором исследуемого моющего средства и производится фиксация изменения сопротивления во вре-. мени.

Построение кинетических кривых . процесса отмывки позволяет оценить степень отМывки изделия на разных стадиях и выбрать наиболее экономичный режим процесса .

На фиг. 3 приведены результаты исследования моющей способности. чистых поверхйостно-активных веществ, относящихся к различным классам. Концентрация. моющего раствора во. всех случаях составляет 5 г/л.

Кривая 1 - моноалкиламиды, кривая

2 - алкамон ДС, кривая 3 - синтамид-5, кривая 4 - синтанол ДС-10. По отношению к ланолину, использованному в качестве стандартного

5, "-9

Загрязнения, данные вещества рас- " полагаются в порядке возрастания (увеличения) моющей способности следующим образом: моноалкиламиды (алкамон ДС (синтамид-5 . син танол ДС-10, что видно по значениям остаточных сопротивлений Вко датчика после 80 мин.контакта его с моющей средой.

Таким образом, конструкция датчика позволяет надежно оценивать моющую способность моющих ПАВ. На фиг.4 приведей результат оценки предлагаемым методом влияния концентрации моющего средства,синтанол

ДС-10) на процесс отмывки поверхности. Кривая 1 отвечает концентрации 0,5 г/л, кривая 2-1,5 г/л, 3 и

2,5 г/л, 4-5,0 г/л, 5-7,5 гlд,остаточное сопротивление предварительно покрытого ланолином датчика после 80 мин контакта его с моющей средой обратно пропорционально концентрации синтанола ДС-10.

При использовании предлагаемой конструкции не составляет труда нанесение на датчик равномерно,воспроизводимого по толщине слоя загрязнения. Для этого следует наносить загрязнение на датчик, нагретый выше температуры плавления последнего. Пр 1 этом загрязнение равномерно заполняет калиброванные отверстия и закрывает рабочую поверхность электродов. После охлаждения избыток загрязнения снижается с рабочей стороны датчика механически. . При таком способе нанесения количество загрязнения определяется только объемом углублений над рабочей поверхностью электродов и поэтому остается постоянным от опыта к опыту. Шахматная система соединения большого количества электродов статически инвелирует влияние локального отслаивания загрязнения и, соот.ветственно, статически уменьшает влияние этого фактора на воспроизводимость результатов. Использование многоэлектродной конструкции датчика с шахматным способом соединения электродов резко снижает зависимость показаний датчика от его про20493 б странственной ориентации по отношению к потоку моющего средства раствора. Жесткая фиксация электродов в корпусе датчика друг относительно друга обеспечивает постоянство ве личины конечного сопротивления датчика (К„вц) при стабилизации осталь" ных параметров. Последнее особенно важно, поскольку в известном изме10 нение межэлектродного:расстояния неизбежно в самом процессе нанесения на него загрязнения.

Датчик прост по устройству, надежен в работе, пригоден к использова35 нию на предприятиях и в научноисследовательски:: учреждениях,позволяет быстро оценивать качество моющих составов, сравнительную моющую способность, эффективность дей-.

Zo ствия по.отношению к определенному загрязнению, а также степень отмывки загрязненных поверхностей. Кроме того, датчик позволяет оценивать необходимый расход моющих, средств

25 в любой момент процесса отмывки и выбирать для любого конкретного технологического процесса наиболее эффективный и экономичный режим с учетом необходимости снижения конЗО центрации моющих средств в сточных водах, что немаловажно с экономической точки зрения. формула изобретения

Датчик контроля моющей способности растворов, содержащий измерительные электроды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введен диэлектрический корпус с калиброванными отверстиями, в отверстиях расположены электроды, причем электроды соединены между собой в шахматном порядке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Беренсон С.П. Химическая технология очистки деталей двигателей внутреннего сгорания. М., ".Транспорт",1967, с. 158.

2.Робя LaszI6 "OIaj szappan, Kozmetika", 1970, т.19, N 3, с. 8792 (прототип).

920493

R,0

Составитель M. Кривенко

Редактор Н. Горват Техред A". Бабинец Корректор Г. Огар

Заказ 2326/45

Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4