NO840036L - Ultralydstroemningsdetektor - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelsen angår en forbedret anordning, som anvender elektronisk halvlederkrets for å bestemme ladningen til vandige suspensjoner av findelte, faste, ladede partikler hvis bestemmelse kan bli anvendt ved kontinuerlig regu-lering av flokkuleringen av de findelte, ladede partiklene.

Det er vanlig praksis ved rensing av vandige systemer inneholdende suspenderte partikler for å utføre en flokku-leringsoperasjon. En gang flokkulert kan de suspenderte partiklene bli separert fra deres fluidumsmedium ved sedimen-tering, filtrering, flotasjon, sentrifugering eller en eller flere av ovenfor nevnte separasjonsprosesser i kombinasjonen. Flokkuleringsoperasjonen blir vanligvis fremmet ved anvendelse av flokkulerende kjemikalier slik som alum, jern (III) klorid eller forskjellige polymeriske materialer slik som vannløselige kationiske og anioniske, organiske polyelekt-trolytter. Vandige suspensjoner av fint delte polymeriske partikler blir påtruffet ved en papirmaskins hovedboks i en papirfremstillingsprosess og ved mange andre sammenhenger.

Ved en typisk flokkuleringsprosess for flokkulering av vandige suspensjoner med findelte partikler blir et vannoppløse-lig kationisk flokkuleringskjemial tillagt oppløsningen. De fint delte partiklene suspendert i oppløsningen er normalt negativt ladet og tilførselen av det kationiske løsningsmid-let resulterer i ladningsnøytralisering ved suspenderte partikler. Når gjennomsnittsladningen er null eller noen andre forutbestemte verdier utsettes de fordelte organiske og/eller inorganiske partiklene flokkulering, dvs. aggregering ved en optimal hastighet. For mye kationisk løsningsmiddel skaper imidlertid positivt ladede partikler som kan vanskelig å flokkulere som er de opprinnelig negativt ladede partiklene .

Opptil i dag har det imidlertid vært vanskelig å bestemme

hvor mye kjemikalier som skal bli tillagt strømmen som skal bli behandlet, spesielt siden sammensetningen av slike strøm-mer varierer over svært vide områder og tidsintervaller på et par minutter til et par timer.

Forskjellige emperiske tilnærminger for å "finne" den riktige doseringen av flokkuleringesmidlet som skal bli tillagt en strøm har blitt anvendt. Økningsmengden med flokkuleringsmiddel kan f.eks. bli tillagt stikkprøver fra strømmen og reduksjonen i uklarheten til strømmen kan bli rotert, idet den riktige doseringen bestemt som en som bevirker den største reduksjonen i uklarheten med minst tillegg av flokkuleringsmiddel. En slik prosedyre tar imidlertid lang tid og er derfor ikke reelt egnet hvor sammensetningen til den behandlende oppløsningen varierer siden informasjonen som resulterer for denne prosedyren ikke lenger er gyldig eller anvendbar på den behandlende oppløsningen siden sammensetningen til den behandlende oppløsningen ville ha variert innen dataen har blitt korrigert. Foreliggende oppfinnelse har et innebygd tidlig alarmsystem som løser dette problemet.

Et annet trekk er å anvende en såkalt Zeta-måler for å bestemme ladningsbetingelsene som finnes i strømmen. Zeta-måleren ble anvendt for å observere tiden nødvendig for en ladet partikkel fra strømmen og basere en forutbestemt avstand langs en væskebane under påvirkning av et elektrisk felt. Denne metoden tar tid og kreveren teknikk for å utføre under-søkelsen og tyde undersøkelsen før strømmen blir behandlet med en større, mindre eller samme mengden av flokkuleringsmiddel som har blitt anvendt siden den siste tidligere Zeta-måleundersøkelsen har blitt gjort.

De vanlige metodene for å bestemme doseringen av flokkule-ringsmidlet som skal bli tillagt til en strøm som har suspenderte ladningspartikler er uregelmessig og krever hovedsakelig et eget større laboratorium for å utføre undersøkelsen. An-vendelsen av slik undersøkelse ved styringen av flokkuleringen til slike strømmer er kostbart både ut fra standpunktet med hensyn til det involverte laboratoriet og fra det faktumet at mengden av flokkuleringsmiddel nødvendig for strømmen kan variere fra det angitt av undersøkelsen.

Et hovedformål med foreliggende oppfinnelse er følgelig å tilveiebringe et forbedret instrument som kan anvendes ved styring av doseringen av kjemikalier som skal bli tilført en kontrollerbar strøm som har en ladet betingelse deri.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et forbedret instrument som kan utvikle på en kontinuerlig basis elektriske signal som er en funksjon av den ladede tilstanden som finnes i en strøm som inneholder ladede partikler.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er der tilveiebrakt et kryssformet element med en krysselementdel og en langsgående del. Slike langsgående deler er ved deres nedre ende forsynt med innløpsorgan for å tillate inntak av stykkprøveflytstrømmen som inneholder ladningspåvirkende arter. Kryssdelelementet er forsynt med utgangsorgan på dens ene ende for å tillate utstrømning av stikkprøvestrømmen. Det kryssformede elementet er gjennombåret dets krysselement og langsgående deler. Et metallrør er anbrakt i boringen til den langsgående delen av det kryssformede elementet, som danner kammer mellom den ytre overflaten og metallrøret og den indre overflaten av den langsgående delen. Metallrøret strekker seg gjennom topp-delen av den langsgående delen for samvirke med en måler/- opptegningsboks. En sylindrisk, dielektrisk hylse er anbrakt i bunnen av boringen til metallrøret og i fluidtett forbindelse med denne. Den dielektriske hylsen er tilpasset for å motta et stempel som er forbundet ved hjelp av en aksel med innsiden av måler/opptegningsboksen, idet akselen er forbundet med et dreibart kamdrev ved hjelp av en elektrisk motor omhyllet av måler/opptegningsboksen. Den dielektriske hylsen innbefatter en første ringelektrodedel ved dens øvre ende og en andre ringelektrodedel ved dens nedre ende. Når slått på gir den elektriske motoren i måler/opptegningsboksen et torsjonsmoment til den roterbare kammen som dermed bevirker at stempelet går frem og tilbake i den dielektriske hylsen, idet arbeidsslaget til stempelet genererer en frem-

og tilbakegående skjærekraft og genererer derved en elektron-strøm inne i en strømning av stikkprøvestrømmen som blir pumpet

eller kraftmatet gjennom inngangsorganet i boringen til den langsgående delen, gjennom kammeret og gjennom åpningen tilveiebrakt i metallrøret over den dielektriske hylsen og således inn i boringen til den dielektriske hylsen. En isolert elektrisk ledning eller første ledningstråd fører fra den første elektroden og en flettet, skjermet tråd eller andre ledningstråd fører fra den andre elektroden gjennom en kanal i den dielektriske hylsen og opp langs den indre overflaten til metallrøret og gjennom en åpning tilveiebrakt ved et valgfritt punkt nær toppen av metallrøret, som tilslutt forbinder halvlederelektronikkretsen i måler/opptegningsboksen. Elektronstrømmen generert i stikkprøvestrømmen ved hjelp av den frem- og tilbakegående skjærekraften til stempelet som kan beveges opp og ned i den dielektriske hylsen blir målt ved hjelp av dielektriske signalet som derved genereres over elektrodene som går gjennom ledningstrådene og gjennom kretsen anordnet inne i måler/opptegningsboksen. Kretsen omformer det elektriske signalet til en lesbar form som er representativ for gjennomsnittlig elektrisk ladning for suspenderte partikler i stikkprøvestrømmen.

Teknikkens stilling er kommet til et punkt lignende ved den ovenfor beskrevne anordningen, men ingen ting ved tidligere kjente anordninger har vært praktisk drivbart på grunn av akkumulert partikkeloppbygning fra stikkprøvestrømmen på veg-gene til mottagerrøret. Det er et hovedformål med foreliggende oppfinnelse å eliminere dette problemet som kan gjøre disse anordningene upraktiske ved bruk. Foreliggende oppfinnelse anvender en ultralydrenseanordning som i samsvar med foreliggende oppfinnelse er anordnet i krysselementdelen til det kryssformede elementet på dens motsatte ende fra utløpsorga-net for stikkprøvestrømmen. Ultralydrenseren som er vanlig i handelen genererer mekaniske vibrasjons- eller sjokkbølger gjennom og rundt mottagerrøret eller den dielektriske hylsen som derved forhindrer partikkeloppbygning på dens vegg. En nøyaktig bestemmelse og avlesning av det elektrike potensialet eller ladningen til stikkprøvestrømmen blir følgelig for-enklet. Foreliggende oppfinnelse anvender dessuten halvleder- elektronikk og en optisk isolatoranordning på innsiden av måler/opptegningsanordningen for å forenkle synkron like-retning av vekselstrømsignalet utviklet over elektrodene. Denne optiske isolatoranordningen erstatter de magnetiske bryterne anvendt ved tidligere kjente anordninger som slites lettere og ikke virker så vel som den optiske anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse.

Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et perspektivriss av hele anordningen ifølge

foreliggende oppfinnelse.

Fig. 2 viser et tverrsnittsriss av stempelet som er anordnet i boringen til den dielektriske hylsen omhyllet av metallrøret. Fig. 3 viser et tverrsnitt av stempelet som inneholdt i boringen til det dielektriske røret omhyllet av det ledende metallrøret. Fig. 4 viser et frontriss av måler/opptegningsanordnigen

med dens frontplate fjernet.

Fig. 5 viser et tverrsnittsriss av den kryssformede delen. Fig. 6 viser et skjematisk diagram av den optiske isolatoranordningen i forbindelse med den roterbare kammen.

Med henvisning til tegningene er der vist en anordning i samsvar med foreliggende oppfinnelse for detektering av den gjennomsnittlige elektriske ladningstettheten til de elektriske overflater for et ringrom, idet ladningstettheten er en funksjon av ladningspåvirkende arter, slik som ladede moleky-ler, eller kolloidale partikler, f.eks. som er tilstede i en væskestrøm i flytelig kontakt med den dielektriske overflaten .

Som det fremgår av fig. 1 innbefatter anordningen generelt betegnet med henvisningstallet 1 en liten kryssformet rørdel 2 som innbefatter et kryssdelelement 3 og et lengdeelement 4. Et metallrør 5 eller rørledning 5 av i det minste en mindre diameter enn diameteren på boringen til' lengdeelementet 4 er satt inn i boringen til lengdeelementet 4 som avsluttes i det minste i en kort avstand fra den nedre ende av lengdeelementet 4. Som det fremgår av fig. 5 er derved et kammer 6 dannet mellom den ytre overflaten av metallrøret 5 og den indre overflaten av lengdeelementet 4. En holdemutter 7 sampasser kryss-formdelen 2 med metallrøret 5 over toppenden av lengdedelen 4. Lengdedelen 4 er forsynt med innløpsorgan 8 ved dens nedre ende for å forenkle inntaket av stikkprøvestrømmen av fluidumet som inneholder ladningspåvirkede arter 9 som blir pumpet eller tvangsmatet fra en prosesstrøm 10 eller et stikkprøve-reservoar 10 gjennom ethvert egnet medium, f.eks. rørledningen 11 gjennom innløpsorganet 8 og inn i kammeret 6 dannet mellom metallrøret 5 og den indre overflaten til lengdedelen 4.

Etter at strikkprøvestrømmen med fluidumet 9 fyller kammeret

6 blir det fastholdt eller inneholdt i boringen 12 til krysselementdelen 3, heretter henvist til som fluidumsreservoaret 12. Krysselementdelen 3 er forsynt med utløpsorgan 13 for å forenkle utstrømningen av stikkprøvefluidumet 9 fra fluidumsreservoaret 12, idet utløpsorganet 13 er anordnet ved den ytre enden av ene siden av krysselementdelen 3.

En sylindrisk dielektrisk hylse 19 er montert i boringen til metallrøret 5 ved dets nedre ende og i fluidumtett forbindelse - med denne. En sylindrisk dielektrisk kappe 20 er forbundet med bunnen av et metallrør 5, idet en 0-ring 21 er satt inn derimellom for å sikre en fluidumtetning mellom kappen 20<p>g bunnen til metallrøret 5. Det er viktig å bemerke at kappen 20 ikke blokkerer kammeret 6. Åpningene 22, 23 er anordnet diametralt motsatt hverandre i veggen til metallrøret 5 i det minste rett over kappen 20, som derved tilveiebringer en rett-gjennomgående, lineær fluidumstrømpassasje gjennom metallrøret 5, av grunner som vil fremgå senere. En første ringelektrode 25 er montert i en kanal 26 anordnet på inn sideomkretsen av hylsens 19 topp og en andre ringelektrode 27 er montert i en kanal 28. anordnet på innsideomkretsen til bunnen av hylsen 19 slik at de to elektrodene 25, 27 er anordnet med avstand i forhold til hverandre, som det best fremgår av fig. 2. Den dielektriske hylsen 19 kan være fremstilt av glass eller andre keramikk, polyetylen, polystyren, nylon, bivoks, parafin eller polytetrafluoretylen, f.eks. eller mange andre elektriske isolerende materialer som har egnede elektriske karakteristikker. Som det fremgår av fig. 2 er en kanal 29 anordnet i en hylse 19 fra bunnen gjennom dens topp. En første ledningstråd 30 går ut fra den første elektroden 25 gjennom kanalen 29, idet den første ledningstråden 30 er isolert i omkretsen. En flettet, skjermet ledning 31, heretter henvist til som en andre ledningstråd 31, lik en antenneledning, går ut fra den andre elektroden 27 gjennom kanalen 29. Et pottemateriale (ikke vist), f.eks. epoksy blir sprøytet inn i kanalen 29 for således fullstendig å fylle kanalen 29 som derved fluidtetter kanalen 29 og fastgjør de første og andre ledningstrådene 30, 31 i en fast stilling deri. En sylindrisk, dielektrisk kappe 32 fremstilt av ethvert egnet elektrisk materiale er passet inn i toppen av hylsen 19 ved hjelp av enhver egnet festeanordning, slik som skruer. En kanal 33 av samme diameter som kanalen 29 anordnet i hylsen 19 er utført i kappen 32 og er fortrinns vis innrettet på kanalen 29 for således å danne en enkel kontinuerlig kanal deri. Første og andre ledningstråder 30, 31 går ut fra kanalen 29 i hylsen 19 gjennom kanalen 33 inn i kappen 32 og går langs innerveggene til metallrøret 5 gjennom en åpning 34 anordnet ved et valgfritt punkt nær toppen av metallrøret 15 som til slutt forbinder elektrodene 25, 27 kretsen 51 i måle/opptegneranordningen 36, som vist på fig. 4. Et pottemateriale (ikke vist), f.eks. epoksy blir ført inn i kanalen 33 for således fullstendig å fylle kanalen 33 som derved fluidtetter kanalen 33 og fastholder den første og andre ledningstråden 30, 31 i en fast stilling deri.

Med henvisning til fig. 4 er en elektrisk motor 37, som innbefatter en dreibar aksel 38, montert på innsiden av måler/- opptegningsanordningen 36. Den dreibare akselen 38 strekker seg gjennom den elektriske motoren 37 perpendikulært på lengdedelen 4 til det kryssformede elementet 2. Som vist på fig. 1 og 5 er en eksentrisk kam 39 forbundet med akselen 38 ved i det minste tilnærmet ved skjæringen av akselen .38 med den vertikale akselen til lengdedelen 4. En universalforbin-delse 40 er forbundet med den eksentriske kammen 39 på toppenden for således å strekke seg vertikalt nedover hovedsake, lig samtidig med den vertikale aksen til lengdedelen 4. Forbindelsestangen 41 er lineært forbundet med den nedre enden av universalforbindelsen 40 hovedsakelig langs samme akse (dvs. ved en tilnærmet 180° vinkel i forhold til denne). Et frem- og tilbakegående element 42, eller stempel 42 som vist på fig. 5 er forbundet med den nedre enden av forbindelsesstangen 41. Diameteren til stempelet 42 er slik at den passer glidbart, 0,127 mm klaring f.eks. i boringen til den dielektriske hylsen 19. Stempelet 42 er forsynt med diametralt motsatte i lengderetningen seg strekkende områder 43 som vist på fig. 2. En tverrsnittsbunnriss av stempelet 42 som det er i boringen til den dielektriske hylsen 19 i metallrø-ret 5 er vist på fig. 3. Den ytre overflaten av stempelet 42 kan være fremstilt av glass eller keramisk materiale, polyetylen, polystyren, nylon, polytetrafluoretylen, eller ethvert annet elektrisk isolerende materiale som har egnet dielektrisk karakteristikk. Hele stempelet 42 i stedet for bare dets ytre overflate er vanligvis fremstilt av isolerende materiale. En sylindrisk, dielektrisk hylse 44 er montert nær toppen av boringen av metallrøret 5 i fluidtett forbindelse med denne. Hylsen 44 funksjonerer som en føringsanordning for forbindelsesstangen 41, som derved sikrer at stempelet 42 forblir i en hovedsakelig vertial akse ved påvirkning av denne. Som vist på fig. 5 er en ultralydrengjøringsanordning 45, som vil bli beskrevet senere, montert på siden av krysselementdelen 3 til det kryssformede elementet 2 motsatt utløpsorganet 13.

Ved drift blir den elektriske motoren 37 aktivert av en egnet kilde, slik som et batteri som derved overfører torsjonsmo-mentet til en dreibar aksel 38 som derved dreier den eksen-

triske kammen 39 som vist på fig. 4.

Dreiingen av den eksentriske kammen 39 bevirker at universalforbindelsen 40 går frem og tilbake som således beveger forbindelsesstangen 41 og stempelet 42 opp og ned i boringen til den dielektriske hylsen 19 på en syklisk måte. Ved et instrument fremstilt i samsvar med foreliggende oppfinnelse har stempelet 42 et arbeidsslag på 25,4 mm.

Det antaes at en stikkprøvestrøm med et fluidummateriale som inneholder ladningspåvirkende arter 29, f.eks. polymerisk oppløsning som går ut fra en papirmaskins hovedboks til et papirfremstillingsanlegg skal bli analysert (dvs. få dens ladningskarakteristikk bestemt) blir tvangsmatet eller pumpet inn i innløpsorganet 8, stikkprøvestrømmen 9 går inn i boringen til lengdedelen 4 for det kryssformede elementet 2 da diameteren til innløpsorganet 8 er i det minste mindre enn diameteren på boringen på lengdedelen 4. Stikkprøvestrømmen 9 strømmer så gjennom kammeret 6 og etter fyllingen av kammeret 6 blir den fastholdt i reservoaret 12. Utløpsorganet 13 er anordnet tilnærmet på samme imaginære plan som midtpunktet til åpningen 22, 23 for metallrøret 5, som vist med fantomlinjer 53 på fig. 5. På denne måten vil stikkprøvestrømmen 9 bli ført ut fra fluidumreservoaret 12 gjennom utløpsorganet 13 når nivået til fluidumet til fluidumreservoaret 12 forsø-ker å bli høyere enn tilnærmet midtpunktet på åpningene 22, 23 til metallrøret 5. Forskyvningen av eksenterkammen 39 er slik at det nedoverrettede arbeidsslagets stempel 42 hovedsakelig er tilnærmet jevnt med bunnenden til den dielektriske hylsen 19 og bunnen av metallrøret 5. Når stempelet 42 går frem og tilbake i boringen til den dielektriske hylsen 19 blir stikkprøvestrømmen med væsken 9 til slutt tvunget ved det oppovergående arbeidsslaget (under en viss grad vakuum) gjennom åpningene 22, 23 inn i boringen til den dielektriske hylsen 19 og tvunget (under trykk) ved den nedovergående arbeidsslaget ut av boringen til den dielektriske hylsen 19 og gjennom utløpsorganet 13 til det kryssformede elementet 2. Stikk-prøvestrømmen med fluidumet 9 ble således til slutt tvunget inn og ut av boringen til den dielektriske hylsen 19 som så genererer en strøm med stikkprøverluidum over elektrodene 25, 27 som vist på fig. 2. Et elektrisk signal som reagerer på ladningen eller elektrisk potensial i det strømmende stikk-prøvefluidumet 9 blir således generert gjennom elektroden 25, 27 og ledningstrådene 30, 31 som derved til slutt genererer et elektrisk signal gjennom halvlederelektronikken 51 på innsiden av måler/opptegningsanordningen 36. Kretsen 51 inn i måler/opptegningsanordningen 36 er standard og vanlig i handelen. For nærmere beskrivelse av disse kan det vises til spalte 3, 4, 5 og 6 i US-patent nr. 3.368.145. Det elektriske signalet detektert av elektrodene 25, 27 blir ført via ledningstrådene 30, 31 til kretsen 51 inne i måler/opptegnings-anordningen 36. Kretsen 51 inne i måler/opptegningsanordningen 36 likeretter synkront det vekslende signalet matet dertil fra elektrodene 15, 17 som medfører et likestrømsutgangssignal som er fasefølsomt og som er nøyaktig representativt for strømmen, potensialet eller gjennomsnittlig ladningstetthet i stikkprøvefluidumet 9 og som blir fremvist i lesbar form på utlesningsanordningen 52 til måler/opptegningsanordningen 36. For å likerette vekselstrømmen dannet over elektrodene 25, 27 ved vekslende skjærekraft til stempelet 42 mot stikkprøve-fluidumet 9 i boringen til den dielektriske hylsen 19 er det nødvendig med en kommunikasjonsanordning synkronisert med stempelets 42 posisjon. Ved tidligere kjente anordninger ble en mekanisk bryter påvirket av kammen som driver stempelet. Kommuteringen ble gjort ved hjelp av bryteren som var en vanlig årsak til feil for hele detekteringsanordningen. I samsvar med foreliggende oppfinnelse blir det anvendt en optisk isolator 46. Som vist på fig. 6 er den optiske isolatoren 46 en halvlederelektronisk anordning som er montert motsatt kammen 39. Den optiske isolatoren 46 innbefatter en lysdiode 47 som genererer en strøm av lys på overflaten 47 til den eksentriske kammen 39, opp motsatt den optiske isolatoren 46. Overflaten 47 til den eksentriske kammen 39 motsatt den optiske isolatoren 46 er forsynt med et merke 48 som har en annen nyanse enn den øvrige overflaten 47. Lysdioden 47 til den optiske isolatoren 46 detekterer merket 48, som er anord net på overflaten 47 til den eksentriske kammen 39 slik at det blir detektert synkront med arbeidsslaget til stem-

pelet 42. Ved avfølingen av merket 48 genererer den optiske isolatoren 46 elektrisk strøm gjennom en ledning 49, som vist på fig. 6 til en elektrisk bryter 50 innbefattet av kretsen 51 inne i måler/opptegningsanordningen 36. Lukkingen av bryteren 50 likeretter det vekslende elektriske signalet som blir sendt fra elektrodene 25, 27 til kretsen 51 inne i måler/opptegningsanordningen 36, idet kretsen 51 ytterligere likeretter det vekslende elektriske signalet i et likestrøms-signal og omformer det til en lesbar form for fremvisning på utlesningsanordningen 52. En bølgefunksjon av de elektriske signalene er vist på fig. 6 ved forskjellige trinn a, b, c, d for dens ledning, idet fantomlinjer som går fra hvert diagram a, b, c, d viser delen av kretsen 50, 51 som korresponderer med hver tilstand av bølgefunksjonen. Det skal bemerkes at kretsen 51 er konstruert slik at utlesningsanordningen 52

kan bli forhåndsinnstilt til 0 før driften av foreliggende oppfinnelse. Den frem- og tilbakegående bevegelsen av stempelet 42 i boringen til den dielektriske hylsen 19 danner kort sammenfattet en frem- og tilbakegående skjærekraft som bevirker en elektronstrøm i strømningen til sampelfluidumet 19 og det er denne elektronstrømmen som blir detektert av elektrodene 25, 27 som således generere det elektriske signalet som blir tilført som ovenfor beskrevet, til kretsen 51 inne i måler/opptegningsanordningen 36 og som blir behandlet av denne kretsen 51 for å angi den gjennomsnittlige tettheten som finnes i strømningen til stikkprøvefluidumet 9. Typisk stikk-prøvestrømninger kan være råvann, kloakk, en lateks, olje-vannemulsjoner, papirmaskinhovedboks, eller enkle vannfiltra-sj onssystem.

Til nå har ingen lignende anordning som foreliggende oppfinnelse vært i stand til å tilveiebringe avlesning på grunn av akkumulert, ladet partikkeloppbygning i boringen til sampel-mottagerkammeret, som ved foreliggende oppfinnelse er boringen til den dielektriske hylsen 19. For å forhindre ethvert problem av denne art fra å forekomme er en ultralydrenseanord ning 45 montert på siden av krysselementet 3 til det kryssformede elementet 2 motsatt utløpsorganet 13. Ultralydrenseanordningen 45 er en elektrisk anordning som blir tilkoplet ethvert vanlig elektrisk nett. Ultralydrenseanordningen 45 genererer kontinuerlig ultralydsjokkbølger eller mekaniske vibrasjoner som forhindrer at partikler, hvor i det minste noen av dem kan bli ladet, fra agglomerering på veggen til stempelet fra de to eller boringen til den dielektriske hylsen 19, men frembringer heller partiklen til å forebli suspendert i stikkprøvestrømningsfluidumet 9. Elimineringen av agglo-mereringen av de ladede partiklene sikrer at all elektrisk strøm generert over elektrodene 25, 27 og sendt via ledningene 30, 31 til kretsen 51 vil bli nøyaktig representative for ladningsforholdene til stikkprøvestrømningen 9, i steden for å bli vekslet av ladningsbetingelsene til agglomererte partikler som har bygt seg opp på stempelet 42 eller boringen til den dielektriske hylsen 19. På grunn av nøyaktig detektering av elektrisk strøm av elektrodene 25, 27 vil den endelige avlesningen på avlesningsanordningen 52 alltid være nøyaktig. Unøyaktig avlesning har derfor vært umulig å eliminere, som f.eks. i US-patent nr. 3.368.144. Hver gang en unøyaktig avlesning ville bli påtruffet innenfor tidligere kjente måtte operatøren av anordningen slå det av, ta det fra hverandre og eliminere den ladede oppbygningen og om mulig sette den sammen igjen. Denne prosedyren medførte mye bortkastet tid nød-vendig nedslåing av systemet som apparatet regulerte og dette var svært kostbart. Apparatet ble også ødelagt etter et utall fråkoplinger. Foreliggende oppfinnelse eliminerer ethvert problem av denne art og forenkler den automatiske reguleringen av flokkuleringsprosessen. Det er viktig å bemerke at ultra-lyds j okkbølgene eller vibreringer generert av ultralydrenseanordningen 45 ikke skaper noen elektrisk forstyrrelse eller turbulens som kunne medføre unøyaktig avlesning.

Claims (10)

1. Forbedret anordning for å bestemme funksjonen av ladningsbetingelsene som er tilstede i system som inneholder fluidum som inneholder ladningspåvirkende arter, karakterisert ved at den innbefatter a) et kryssformet, rørformet element som har krysselement og lengdedeler, idet lengde-og krysselementdelene er anordnet slik at de er hovedsakelig fylt med fluidumet, b) et stempelmottagende element fremstilt av ethvert egnet dielektrisk materiale, idet stempelmottagerelementet har en lengdeakse hovedsakelig koinsidental med lengdeaksen til lengdedelen, c) et hus som hovedsakelig omgir stempelmottagerelementet , d) et par elektroder idet første elektroden er anordnet tilliggende bunnen av stempelmottagerelementet og idet den andre elektroden er anbrakt i stempelmottagerelementet over den første elektroden, e) frem- og tilbakegående element fremstilt av ethvert egnet dielektrisk materiale anbrakt i boringen til stempelmottagerelementet og huset, f) organ for frem- og tilbakeføring av den frem- og tilbakegående delen i boringen til stempelmottagerelementet for således å bevirke at fluidumet strømmer til og fra deri i en kontinuerlig gjentagende måte som derved genererer elektriske signaler over elektrodene, g) organ for å forsterke elektriske signaler generert over elektrodene og organ for anvendelse av de forsterkede signalene, h) organ for leding av elektriske signaler generert over elektrodene fra elektrodene til organet for forsterkning av de elektriske signalene og organet for anvendelse av de forsterkede signalene, i) optisk isolatororgan for synkronisering av ledningen av de elektriske signalene med virkning av det frem- og tilbakegående elementet, j) en ultralydrenseanordning anbrakt tilliggende stempelmottagerelementet og huset for å generere mekaniske vibrasjons- eller sjokkbølger som forhindrer agglomerering av ladningspåvirkningsartene inneholdt av væsken i område rundt elektrodene.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at lengdedelen til det kryssformede elementet er forsynt ved dets nedre ende med utløpsorgan for tillatelse av inntak av fluidumet i lengdedelen og at krysselementdelen til det kryssformede elementet er forsynt ved dens ene ende med utløpsorgan for å tillate utstrømning av fluidumet fra krysselementdelen, at et kammer er dannet mellom den ytre overflaten av stempelmottagerelementet og den indre overflaten til lengdedelen for å tillate strøm av fluidumet inn i bo-ringsreservoaret til krysselementdelen, hvor stempelmottagerelementet og huset er anordnet i boringen til lengdedelen, idet diameteren til boringen for lengdedelen i det minste er større enn den kombinerte diameteren til stempelmottagerelementet og huset og at stempelmottagerelementet er en sylindrisk dielektrisk hylse anordnet i bunnen av boringen til huset, i en fluidumtett forbindelse med denne. Den dielektriske hylsen som er forsynt med en kanal fra bunnen gjennom dens topp kan være fremstilt av glass eller andre keramiske, polyetylen, polystyren, nylon, bivoks, parafin eller polytetrafluoretylen f.eks. eller andre elektrisk isolerende materialer som har egnede elektriske karakteristikker. Nevnte ultralydrenseanordning er montert på siden av krysselementdelen motsatt utløpsorganet.

3. Anordning ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at den første elektroden er en ringelektrode montert i en kanal forsynt på innsideomkretsen til toppen av den dielektriske hylsen og den andre elektroden er en ringelektrode montert i en kanal anordnet på innsideomkretsen til bunnen av den dielektriske hylsen slik at de to elektrodene er anordnet med avstand i forhold til hverandre, at den første elektroden er fastgjort til den dielektriske hylsen ved hjelp av en sylindrisk dielektrisk kappe fremstilt av et egnet dielektrisk materiale, som er skrudd inn i eller på annen måte forbundet med toppen av den dielektriske hylsen, at en sylindrisk dielektrisk kappe er forbundet med bunnen av huset, som derved fluidumtetter boringen til stempelet som mottar elementet og huset og som derved fastgjør den andre elektroden i bunnen av den dielektriske hylsen.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de elektriske signalene blir ledet fra den første elektroden ved hjelp av en isolert tråd eller en første ledningstråd til forsterkeren og anvendelsesorgan er anordnet i måleranordningen og at de nevnte elektriske signaler blir ført fra den andre elektroden ved hjelp av en flettet skjermet ledning lignende en antenneledning til forsterknings- og anvendelsesorganet.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at organet for frem- og tilbakebevegelse av det frem-og tilbakegående elementet i boringen til stempelmottagerelementet innbefatter: a) en elektrisk motor, b) en dreibar akse innbefattet av den elektriske motoren og som strekker seg gjennom den elektriske motoren perpendikulært på lengdedelen til det kryssformede elementet, c) en eksentrisk kam forbundet med den dreibare akselen i det minste tilnærmet ved skjæringen av akselen med den vertikale aksen til lengdedelen, d) en universal forbindelse forbundet med kammen, e) en forbindelsesstang forbundet med universalfor-bindelse som strekker seg vertikalt nedover hovedsakelig koinsidentalt med vertikalaksen til lengdedelen, f) den nedre enden av forbindelsesstangen er forbundet med et frem- og tilbakegående element.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert v e d at den videre innbefatter en måler/opptegningsanordning forbundet med toppenden av huset, idet måler/opptegningsanord-ningen innbefatter: a) nevnte organ for å forsterkning av ethvert elektrisk signal generert over elektrodene, b) nevnte organ for anvendelse av de forsterkede signalene , c) nevnte optiske isolatororgan for synkronisering av ledningen av de elektriske signalene med virkning av det frem- og tilbakegåend elementet som montert på motsatt side av kammen, idet det optiske isolatororganet innbefatter en lysdiode som genererer en strøm med lys på overflaten til kammen motsatt det optiske isolatororganet, d) en elektrisk tråd som går ut fra den optiske isolatoren og forbinder det med en elektrisk bryter, idet den elektroniske bryteren er forbundet med organet for forsterkning av ethvert elektronisk signal generert over elektrodene og organet for anvendelse av de forsterkede signalene, e) utlesningsanordning for fremvisning av de elektriske signalene i lesbar form.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at overflaten til kammen motsatt det optiske isolatororganet er forsynt med et merke som er av en annen nyanse av den øvrige delen av overflaten, idet merket er anbrakt på overflaten til kammen slik at det blir detektert av det optiske isolatororganet synkront med arbeidsslaget til det frem- og tilbakegående elementet.

8. Fremgangsmåte for drift av anordningen ifølge krav 1, karakterisert ved at a) den elektroniske motoren aktiveres av en egnet kilde slik som et batteri som derved sender torsjonsmoment til den dreibare akselen som derved dreier den eksentriske kammen, b) dreiing av den eksentriske kammen virker at forbindelsesstangen går frem og tilbake og således beveger det frem- og tilbakegående elementet opp og ned i boringen til den dielektriske hylsen på en syklisk måte, c) en stikkprøvestrøm av fluidum som inneholder ladningspåvirkede arter blir kraftmatet eller pumpet inn i inn-løpsorganet, idet stikkprøvestrømmen entrer boringen til lengdedelen til det kryssformede elementet da diameteren til innløpsorganet er i det minste mindre enn diameteren til boringen til lengdedelen, d) stikkprøvestrømmen flyter så gjennom kammeret og etter fylling av kammeret blir den fastholdt i boringsreser-voaret, e) stikkprøvestrømmen vil bli ført ut fra fluidumsreservoaret gjennom utløpsorganet når nivået til fluidumet i fluidumsreservoaret forsøker å bli høyere enn tilnærmet midtpunktet til åpningen i huset, f) forskyvning av den eksentriske kammen er slik at det hovedsakelig nedoverrettede arbeidsslaget til det frem-og tilbakegående elementet blir tilnærmet jevnt med bunnen av den dielektriske hylsen og bunnen av huset, g) når det frem- og tilbakegående elementet går frem og tilbake i boringen til den dielektriske hylsen blir stikk-prøvestrømmen til væsken til slutt tvinget ved det oppovergående arbeidsslaget under en grad av vakuum gjennom åpningen i huset inn i boringen til den dielektriske hylsen og tvunget under trykk ved det nedoverrettede slaget ut av boringen til den dielektriske hylsen og gjennom avløpsorganet til det kryssformede elementet, h) stikkprøvestrømmen med fluidum blir således til slutt tvunget inn i og ut av boringen til den dielektriske hylsen som således genererer en strømmende stikkprøvefluidums-strøm over elektrodene til den dielektriske hylsen, i) et elektrisk signal som reagerer på ladningen eller elektrisk potensial inneholdt av det strømmende stikk-prøvef luidumet blir således generert gjennom elektrodene og ledet av den første ledningen og den andre ledningen til organ for forsterkning av elektriske signaler generert over elektrodene og organ for anvendelse av disse forsterkede signalene, j) lysdiode for den optiske isolatoren genererer en strøm med lys på overflaten til kammen motsatt den optiske isolatoren, k ) lysdioden for det optiske isolatororganet detekterer merket synkront med arbeidsslaget til det frem- og tilbake gående elementet,

1) ved avføling av merket på overflaten til kammen motsatt det optiske isolatororganet genererer den optiske isolatoren elektrisk strøm gjennom den elektriske ledningen til bryteren som derved lukker bryteren, m) lukking av bryteren tillater elektriske signal generert over elektrodene å strømme gjennom bryteren og inn i organet for forsterkning av de elektriske signalene og organ for anvendelse av disse forsterkede signaler, n) organet for forsterkning av de elektriske signalene og organ for anvendelse av de forsterkede signalene likeretter synkront de elektriske signalene som er vekslende til et •likestrømsutgangssignal som er fasefølsomt og som er nøyaktig representativt for strømmen, potensialet eller gjennom-snittsladningstettheten i stikkprøvestrømningsfluidumet, o) likestrømsutgangssignalet blir fremvist i lesbar form på utlesningsanordningen til måler/opptegningsanordnin-gen, p) i løpet av hele operasjonen beskrevet ved a-o ovenfor genererer den ultralydrenseanordningen anbrakt tilliggende den dielektriske hylsen i huset elektriske vibrasjoner eller sjokkbølger som forhindrer agglomerering av ladningspåvirkede arter inneholdt i fluidumet i området om elektrodene som derved sikrer nøyaktig resultat.

9. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det frem- og tilbakegående elementet er et stempel med i det minste dets ytre overflate fremstilt av et egnet dielektrisk materiale, at stempelet er forsynt med i det minste et par diametralt motsatte i lengderetningen seg strekkende områder.

10. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at elektrodene er reversible elektroder.