Способ контроля содержания взвешенных веществ в воде

 

Н. И. Бражников, Ю.К. Габелия, И.Т. Джапаридзе. и,Ь,З. Якобишвили (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ

ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к технике контроля загрязнений воды взвешенными веществами.

Известен способ контроля содеркания взвешенных веществ в воде, заключающийся в том, что в зоне контроля производят отбор пробы воды, определяют объем пробы и после интенсивного испарения путем нагрева получают осадок, по отношению веса которого к обьему про- бы судят о контролируемом парамет-, ре (1! .

Недостатком укаэанного способа является низкая производительность иэ-за высокой длительности операции испарения влаги в пробе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ контроля содержания взвешенных веществ в воде путем измерения изменения амплитуды импульса ультразвуковых колебаний относительного опорного сигнала после прохождения им фиксированного расстояния в контролируемой среде (2).

Однако известный ппособ обладает значительной погрешностью, обусловленной влиянием газовых пузырьков, содержащихся в воде, на амплитуду щикнятого сигнала.

Цель изобретения — повышение точ нос ти контроля содержания взвешенных веществ в воде.

Указанная цель достигается тем, что измеряют изменение времени прохождения импульса ультразвуковых колебаний в контролируемой воде относительно времени его прохождения в отфильтрованной воде, определяют коэффициенты изменения амплитуды импульса. после прохождения

20 этих вод и времени его прохождения и по указанным параметрам определяют содержание взвешенных веществ в контролируемой воде.

3 97238

Содержание взвешенных веществ в контролируемой воде определяют по соотношению с Ä=(v„ай)4,-к,.а („)(к„к -к,к,),", где К„и К, - коэффициенты изменения амплитуды импульса контролируемой и отфильтрованной вод;

К5 и К4 - коэффициенты изменения времени прохождения импульса этих вод; ь0/0о — изменение амплитуды им пульса ультразвуковых . колебаний относительно

35 опорного сигнала; ь /То - изменение времени прохож— дения импульса ультразвуковых колебаний в контролируемой воде относительно времени его прохождения

- в отфильтрованной воде.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.

Схема устройства содержит импульсный генератор 1, ультразвуковые излучатель 2 и приемник 3, усилитель 4, блок

5 измерения изменений амплитуды, блок

6 измерения изменений времени расггространения ультразвукового импульса и скобу 7 для фиксации излучателя и приемника на заданном расстоянии.

Способ осуществляется следующим образом.

Посредством излучателя 2, воэбужда- 35 ,емого электрическим импульсом генератора 1, посылается ультразвуковой импульс в контролируемую жидкость 8. В последнюю излучатель 2 и приемник 3 при контроле погружают посредством 40 скобы 7.

Через время с момента излучения ультразвуковой импульс достигает приемника 3, который преобразует его в электрический сигнал. Зтот сигнал через усилитель 4 подается в блок 5, на второй вход которого подается также импульс генератора 1 с его второго выхода.

В данном блоке иэ импульса генератора формируется опорное напряжение U которое сравнивается с пиковой амплитудой V усиленного сигнала приемника, с получением разности ь0 = Π— Оо . Выходной сигнал 9 блока 5 имеет амплитуду

Е К К(К +К Ч),, (1) 9 4 где К - постоянный коэффициент;

К1- коэффициент зависимости ампли туды сигнала от объемной ко щентрации с 1 взвешенных веществ в воде;

Оо - амплитуда сигнала для деаэрированной отфильтрованной воды;

К - коэффициент зависимости амплитуды сигнала от объемнбй концентрации газовых пузырьков.

Время ь распространения ультразвукового импульса в воде составляет величину

7 = „(1+ К Я,1 + 4 Я, ), (< )

1 где i o - время распространения ультразвукового импульса в отфильтрованной деаэрированной воде;

К - коэффициент зависимости времени распространения ультразвука в воде от коицентрации о, взвешенных ве1 ществ;

К - коэффициент зависимости време4 ни распространения ультразвука в воде от концентрации с газовых пузырьков

7. в воде.

Со второго выхода усилителя 4 усиленный принятый сигнал поступает на вход блока 6, на другой вход которого подается задержанный импульс с третьего выхода генератора 1. Время задержки

:установлено равным величине со. При ( этом в блоке 6 формируется сигнал 10 постоянного тока, имеющий амплитуду

Е,=K =К(К 1+К Ч ) (3) о где ь =" "о (4)

Перед контролем концентрации с „взвеше нных веществ, определяющей степень чистоты воды, производят предварительное определение коэффициентов К1» К4. на пробе при с), = 0 и одном из значений с,1, равном с,>, на пробе при с 1 = 0 и одном иэ значений с),„, равном с, .

Это определение осуществляется с помощью описанной схемы, Измеренные

1 01. при этом значения напряжений Е (q, ), Е (с „), Е (с „) и Е (с ) используются согласно соотношениям (1) и (3) для определения коэффициентов:

Е 1(с О2) с) о (51 4(

972389 где К1 и К2

К3и К4 а0 /О

15 ат / ""0

25

Составитель H.ÁðàæíèêîB

Техред М. Коштура Корректор Н. Kîpoëü

Редактор C. Крупенина

Заказ 8506/34 Тираж 887 Подпис Кое

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Содержание ф„взвешенных веществ в контролируемой воде определяют по соотношению ч.р(,.>U/u,- „.a"i 0)(ê.,ê -к к )".

Благодаря исключению влияния содержания с газовых. пузырьков на процесс .измеренйй точность контроля содержания ,взвешенных веществ в воде, в частности контроля чистоты проточных и сточных вод, существенно повышается.

Формула изобретения

1. Способ контроля содержания взвешенных веществ в воде путем измерения амплитуды импульса ультразвуковых колебаний относительного опорного сигнала после прохождения им фиксированного расстояния в контролируемой среде, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, измеряют изменение времени прохождения импульса ультразвуковых колебаний в контролируемой воде относительно времени его прохождения в отфильтрованной воде, определя ют коэффициенты изменения амплитуды импульса после прохождения этих вод и времени его прохождения и по указанным параметрам определяют содержание взвешенных веществ в контролируемой воде.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что содержание взвешен ных веществ в контролируемой воде опр г деляют по соотношению

g„=(K+.ао(и -K„si(ñ )(к к -к к " коэффициенты изменения амплитуды импульса кон тролируемой и отфильтра ванной вод; коэффициенты изменения времени прохождения им пульса этих вод; изменение амплитуды иван пульса ультразвуковых колебаний относительно опорного сигнала; изменение времени прохождения импульса ульт развуковых колебаний в контролируемой воде относительно времени его прохождения в отфильтраванной воде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кивилис С. С. Плотномеры. М., 30

Энергия", 1980, с. 81-82.

2. Авторское свидетельство СССР

% 275499, кл. („Ol М 29/02, 1970,