Способ и система для анализа жидкого образца, содержащего частицы твердого вещества, и применение такого способа и системы - заявка 2016108969 на патент на изобретение в РФ

1. Способ анализа жидкого образца, содержащего частицы твердого вещества, который включает следующие этапы:
отбор образца из потока жидкости;
добавление к образцу красителя для окрашивания содержащихся в образце частиц;
перемещение образца в первую проточную камеру, имеющую средства, способные разделять образец на совокупности частиц в соответствии с их размерами или массами;
создание потока жидкости через первую проточную камеру, который переносит по меньшей мере одну совокупность частиц во вторую проточную камеру;
анализ с помощью оптических измерений по меньшей мере одной из совокупностей частиц, в результате которого получают по меньшей мере один сигнал измерения, характеризующий количество и/или свойства частиц;
обработку указанного сигнала измерения, полученного для каждой из анализируемых совокупностей частиц, для вычисления ключевых переменных каждой совокупности частиц;
представление ключевых переменных, полученных в результате анализа совокупностей частиц или всего образца, которые определяют численность и размер частиц и/или их гидрофобность.
2. Способ по п. 1, в котором краситель представляет собой гидрофобный краситель.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором первая проточная камера представляет собой устройство для фракционирования, которое включает разрушающий канал, имеющий одно или более углублений, в который образец транспортируют в созданном потоке жидкости, имеющем непостоянный по времени профиль скорости.
4. Способ по п. 1, в котором скорость потока в разрушающем канале первой проточной камеры пошагово повышают в соответствии с профилем скорости, что приводит к тому, что сначала во вторую проточную камеру поступают в по существу ламинарном потоке совокупности более мелких или легких частиц, а затем во вторую проточную камеру поступают другие совокупности частиц в порядке увеличения размера и массы до тех пор, пока во вторую проточную камеру не поступят все совокупности частиц.
5. Способ по п. 1, в котором первая проточная камера представляет собой устройство для фракционирования, где разделение частиц на совокупности частиц основано на осаждении частиц, их разделении центрифугированием и/или фильтрованием.
6. Способ по п. 1, в котором количество и/или размер частиц в образце определяют с помощью рассеяния света частицами в образце.
7. Способ по п. 1, в котором гидрофобность частиц в образце определяют с помощью измерения флуоресценции, испускаемой частицами в образце.
8. Способ по п. 1, в котором химические или физические свойства анализируемого образца представляют собой одно или более из следующих свойств: концентрацию частиц, объем частиц, площадь поверхности частиц, размер частиц, мутность, концентрацию суспендированных твердых веществ, поглощение света, флуоресценцию, рассеяние света и гидрофобность.
9. Способ по п. 1, в котором обработка сигналов измерения для получения ключевых переменных включает статистические операции с данными, которые включают одну или более из следующих операций: интегрирование сигнала (сигналов), дифференцирование сигнала (сигналов), получение накопленной суммы сигнала (сигналов), получение среднего значения, максимального и минимального значений.
10. Способ по п. 8 или 9, в котором обработка сигналов измерения включает фильтрование, усреднение и коррекцию базисной линии сигналов.
11. Система для анализа жидкого образца, содержащего частицы твердого вещества, которая включает:
средства для отбора образца из потока жидкости;
средства добавления красителя к образцу;
первую проточную камеру, снабженную средствами, обеспечивающими разделение образца на совокупности частиц в соответствии с их размерами или массами;
средства для создания потока жидкости через первую проточную камеру;
вторую проточную камеру, предназначенную для направления в нее из первой проточной камеры жидкости, содержащей по меньшей мере одну совокупность частиц;
средства проведения оптических измерений для формирования по меньшей мере одного сигнала измерения, характеризующего количество и/или характер частиц, находящихся во второй проточной камере;
средства обработки, предназначенные для обработки сигнала измерения, полученного от каждой из анализируемых совокупностей частиц, для вычисления ключевых переменных каждой совокупности частиц;
средства обработки, предназначенные для представления ключевых переменных, полученных в результате анализа совокупностей частиц или всего образца, которые определяют численность и размер частиц и/или их гидрофобность.
12. Система по п. 11, в которой средства создания потока жидкости через первую проточную камеру позволяют пошагово повышать скорость потока жидкости в первой проточной камере в соответствии с заданным профилем скорости потока.
13. Система по п. 11 или 12, в которой первая проточная камера представляет собой устройство для фракционирования, где разделение частиц на совокупности частиц основано осаждении частиц, их разделении центрифугированием или фильтрованием.
14. Система по п. 11, в которой средства проведения оптических измерений включают находящиеся во второй проточной камере средства измерения рассеяния света частицами в образце.
15. Система по п. 11, в которой средства проведения оптических измерений включают находящиеся во второй проточной камере средства измерения флуоресценции, испускаемой частицами в образце.
16. Система по п. 11, включающая обрабатывающую установку, подходящую для автоматического проведения операций отбора образца, фракционирования и сбора данных.
17. Система по п. 11, включающая средства обработки для проведения фильтрования, усреднения и коррекции базисной линии сигналов измерения.
18. Система по п. 11, включающая средства обработки для выполнения статистических операций с ключевыми переменными, которые включают одну или более из следующих операций: интегрирование сигнала (сигналов), дифференцирование сигнала (сигналов), получение накопленной суммы сигнала (сигналов), получение среднего значения, максимального и минимального значений.
19. Применение способа по любому из пп. 1-10 в системе по любому из пп. 11-18 для анализа жидкого образца, содержащего частицы твердого вещества.
20. Применение способа по любому из пп. 1-10 или системы по любому из пп. 11-18 для мониторинга и оптимизации параметров химических веществ и параметров способа в способе получения целлюлозной массы, или бумаги, или картона.
21. Применение способа по любому из пп. 1-10 или системы по любому из пп. 11-18 для мониторинга и оптимизации параметров химических веществ и параметров способа в способе, относящемся к обработке воды, обессоливанию или повторному использованию воды.
22. Применение способа по любому из пп. 1-10 или системы по любому из пп. 11-18 для мониторинга и оптимизации параметров химических веществ и параметров способа в мембранном способе.
23. Применение способа по любому из пп. 1-10 или системы по любому из пп. 11-18 для мониторинга и оптимизации параметров химических веществ и параметров способа в способе, относящемся к нефтяной или горнодобывающей промышленности.
Наверх