RO127128A2 - Sistem fotometric multiplu combinat - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un sistem fotometric destinat determinării concentraţiei mai multor specii chimice dintr-o soluţie, precum şi determinării concomitente a conductivităţii electrolitice a soluţiei. Sistemul fotometric, conform invenţiei, este alcătuit dintr-o structură optoelectronică ce are, ca element principal, un cleşte cu strângere elastică, format din două braţe (1 şi 2) de apăsare, două bacuri (3 şi 4) din material plastic, prevăzute cu nişte orificii cilindrice, în care, pe unul dintre bacuri, sunt montate cinci leduri (L,...L) care emit radiaţie monocromatică, fiecare pe altă lungime de undă, iar pe celălalt bac sunt montate cinci fotodiode (F,...F) receptoare, distribuite radial, în jurul unui tub (5) din sticlă, în care se găseşte în mod static sau prin care curge o soluţie (s) de analizat, în scopul măsurării conductivităţii soluţiei (s), pe fiecare bac (3 şi 4) mai este montat câte un electrod (6 şi 7) curbat, realizat din tablă de oţel inoxidabil, fiecare dintre cei doi electrozi (6 şi 7) prezentând nişte orificii circulare în dreptul ledurilor (L,...L), respectiv, al fotodiodelor (F,...F); structura astfel formată se conectează la o unitate electronică (13) ce, la rândul ei, cuprinde un circuit oscilant de înaltă frecvenţă, un sistem de citire multiplexată a valorilor fotometrice, şi un sistem de achiziţie, prelucrare şi afişare date.

Description

Invenția se referă la o structură fotometrică și conductometrică portabilă, destinată determinării in situ și a concentrației mai multor specii chimice dintr-o soluție precum și determinării concomitente a conductivității electrolitice a soluției.

în vederea determinării concomitente a concentrației mai multor specii chimice prezente într-o soluție este cunoscută o soluție tehnică descrisă în Brevetul de Invenție RO-122.600/2007, autor Sonia Gutt, intitulat „Spectrofotometru miniatural”, precum și o altă soluție tehnică, încă fără număr, descrisă intr-o propunere de invenție Intitulată „Detector fotometric multiplu” a aceluiași autor, cea de-a doua soluție elimină o serie de dezavantaje ale primei descrieri însă prezintă dezavantajul unei montări și demontări greoaie, ce necesită un anumit timp, atunci cînd detectorul este folosit ca mijloc de analiză mobil în diferite puncte de lucru pe tuburi cilindrice de curgere din sticlă de tip by-pass sau pe tuburi de curgere din sticlă din sisteme de analiză a injecției in flux FIA ( Flow-Injection-Analysis), în aceste cazuri fiind necesară desfacerea și refacerea unor racorduri la extragerea detectorului din zona de măsurare.

In vederea determinării rapide și in situ a concentrației unei anumite specii chimice dintr-o soluție concomitent cu conductivitatea electrolitică a acelei soluții autorii au mai formulat o propunere de invenție intitulată “Fotometru portabil combinat”. La această soluție se determină concentrația unei specii chimice dintr-o soluție pe cale fotometrică cu ajutorul unei cleme fotometrice cu apăsare elastică ce are pe unul din bacuri un LED emițător și pe celălalt bac o fotodiodă receptoare, iar conductivitatea electrolitică se determină prin deriva de frecvență a unui circuit electric oscilant de înaltă frecvență la care soluția de analizat constituie dielectricul dintre doi electrozi metalici curbați prinși fiecare pe unul din bacurile clemei, cei doi electrozi constituind armăturile unui condensator din circuitul electric oscilant de tip LC, între care se găsește sau curge soluția de analizat în sau printr-un tub din sticlă. Dezavantajul soluție constă in fapul că permite determinarea concentrației numai a unei singure specii chimice concomitent cu determinarea conductivității electrolitice a soluției analizate.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui sistem fotometric portabil multiplu, combinat cu un sistem conductometric, ce permite împreună cu o parte electronică determinarea concomitentă și in situ atît a concentrației mai multor specii chimice, de exemplu cinci, dintr-o soluție pe cale spectrofotometrică cît și a conductivității electrolitice a acelei soluții pe calea măsurării frecvenței de oscilație a unui circuit oscilant electronic. In acest scop este folosit un sistem fotoelectric compus din mai multe fotobariere, de exemplu cinci, distribuite radial pe un clește special cu strîngere elastică, în jurul aceleiași zone a probei de analizat astfel încît radiația monocromatică, emisă pe o lungime de undă, specifică absorbanței maxime pentru o anumită specie chimică, de un anumit LED din cele cinci așezate pe unul din bacurile

C\-2 Ο 1 Ο - Ο Ο 6 5 7 - 2 8 -07- 70W cleștelui să traverseze proba de analizat pe direcția diametrului tubului de sticlă spre una din cele cinci fotodiode corespondente așezată pe aceeași axă cu LED-ul emițător dar pe bacul opus celui cu LED-urile emițătoare. Concentrația fiecărei specii chimice din soluție se determină pe baza extrapolării automate a absorbanței optice a speciei chimice analizate pe o curbă de calibrare, memorată electronic și realizată pe baza corespondenței liniare dată de legea Lambert Beer între diferite absorbanțe optice și diferite concentrații ale acelei specii. Pe peretele interior al bacurilor, intre LED-urile emițătoare și fotodiodele receptoare, în contact cu tubul din sticlă cu soluție de analizat, se găsește fixat cîte un electrod curbat de tablă din oțel inoxidabil ce mulează semicircular tubul din sticlă, fiecare din cei doi electrozi prezentînd orificii circulare în dreptul fotobarierelor. Electrozi constituie armăturile unui condensator ce face parte dintr-un circuit electric oscilant de înaltă frecvență de tip LC, determinarea conductivității electrolitice realizindu-se automat prin extrapolarea valorii frecvenței de oscilație a circuitului oscilant pe o curbă de calibrare realizată cu soluții de conductivitate electrolitică cunoscută, in coordonate conductivitate-frecvență.

Prin aplicarea invenției se obțin următorul avantaj:

- se realizează un sistem mobil și rapid de măsurare concomitentă a concentrației mai multor specii chimice dintr-o soluție cu conductivitatea electrolitică a acelei soluții care se poate găsi în tuburi cilindrice din sticlă de tip eprubetă, în tuburi cilindrice de curgere din sticlă din sisteme de analiză în by-pass sau în tuburi cilindrice de curgere din sticlă din sisteme de analiză a injecției in flux FIA (Flow-Injection-Analysis)

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figura 1 și figura 2 ce reprezintă:

- Fig.1. Vederea sistemului fotometric multiplu combinat

- Fig.2 Secțiune verticală prin bacurile cleștelui fotometric multiplu combinat

- Fig.3 Secțiune orizontală prin bacurile cleștelui fotometric multiplu combinat

- Fig.4 Schema de principiu și de măsurare cu sistemul fotometric multiplu combinat

Invenția reprezintă o structură fotometrică multiplă modulară combinată cu o structură conductometrică ce are ca element principal un clește articulat cu stringere elastică format la rîndul lui din două brațe 1și 2 de apăsare, două bacuri 3 și 4 din material plastic prevăzut cu niște orificii cilindrice in care pe unul din bacuri se găsesc montate cinci LED-uri L1-L5 ce emit radiație monocromatică fiecare pe altă lungime de undă, iar pe celălalt bac se găsesc montate cinci fotodiode F1-F5 receptoare distribuite radial, în jurul unui tub 5 din sticlă în care se găsește static sau se găsește în curgere soluția s de analizat. Pe peretele interior al bacurilor, în contact cu tubul din sticlă cu soluție de analizat, se găsește fixat cîte un electrod 6 și 7 curbat din tablă de oțel

CU- 2 O 1 0 - 0 O 6 5 7 - 2 8 -07- 2010 inoxidabil ce mulează semicircular tubul din sticlă, fiecare din cei doi electrozi prezentînd orificii circulare în dreptul fotobarierelor. Pe cleștele arcticulat cu strîngere elastică se mai găsesc două canale Ci și C₂ destinate firelor de conexiune electrică pentru LED-uri respectiv pentru fotodiode, două capace 8 și 9 din oțel inoxidabil, un bolț 10, șase șuruburi 11 de fixare, un arc 12 de compresie. Structura multiplă combinată mai cuprinde o unitate 13 electronică ce conține la rîndul ei un circuit oscilant de înaltă frecvență, un sistem de citire multiplexată a valorilor fotometrice.un sistem de achiziție prelucrare și afișare date și un cablu 14 electric de legătură

Claims (1)

1. Invenția sistem fotometric multiplu combinat caracterizată prin aceea că în vederea determinării în același timp a concentrației mai multor specii chimice dintr-o soluție, pe cale fotometrică, cu determinarea concomitentă și a conductivității electrolitice a soluției analizate, pe calea măsurării frecvenței de oscilație a unui circuit oscilant de înaltă frecvență, este folosită o structură optoelectronică ce are ca element principal un clește cu strîngere elastică format la rîndul lui din din două brațe (1)și (2) de apăsare, două bacuri (3) și (4) din material plastic prevăzute la rîndul lor cu niște orificii cilindrice în care pe unul din bacuri se găsesc montate cinci LED-uri (l_i-L₅), ce emit radiație monocromatică fiecare pe altă lungime de undă, iar pe celălalt bac se găsesc montate cinci fotodiode (DrD₅) receptoare distribuite radial în jurul unui tub (5) din sticlă în care se găsește static sau prin care curge soluția (s) de analizat, în scopul măsurării conductivității soluției pe fiecare bac se mai găsește montat cîte un electrod (6) Și (7) curbat din tablă de oțel inoxidabil ce mulează semicircular tubul din sticlă, fiecare din cei doi electrozi prezeritînd orificii circulare în dreptul LED-urilor emițătoare (LrL₅) respectiv a fotodiodelor receptoare (Fi-F₅, structura multiplă combinată mai cuprinde o unitate (13) electronică ce conține la rîndul ei un circuit oscilant de înaltă frecvență, un sistem de citire multiplexată a valorilor fotometrice.un sistem de achiziție prelucrare și afișare date și un cablu (14) electric de legătură