RU172097U1 - PHOTOMETRIC DEVICE FOR RECOGNITION OF MULTICOMPONENT IMPURITIES OF OIL PRODUCTS IN WATER - Google Patents

PHOTOMETRIC DEVICE FOR RECOGNITION OF MULTICOMPONENT IMPURITIES OF OIL PRODUCTS IN WATER Download PDF

Info

Publication number
RU172097U1
RU172097U1 RU2016116548U RU2016116548U RU172097U1 RU 172097 U1 RU172097 U1 RU 172097U1 RU 2016116548 U RU2016116548 U RU 2016116548U RU 2016116548 U RU2016116548 U RU 2016116548U RU 172097 U1 RU172097 U1 RU 172097U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
photodetector
water
oil products
multicomponent
impurities
Prior art date
Application number
RU2016116548U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Алтухов
Александр Владимирович Попов
Валерий Сергеевич Фещенко
Валерий Андреевич Шепелев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-технологический центр "УралАлмазИнвест"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-технологический центр "УралАлмазИнвест" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-технологический центр "УралАлмазИнвест"
Priority to RU2016116548U priority Critical patent/RU172097U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU172097U1 publication Critical patent/RU172097U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Устройство относится к области фотометрии и касается фотометрического устройства распознавания многокомпонентных примесей нефтепродуктов в воде. Устройство состоит из широкополосного источника ультрафиолетового излучения, проточной кюветы, фотоприемного устройства и устройства управления фотоприемником и анализа фотосигналов. Фотоприемное устройство выполнено в виде алмазного фотоприемникка с зависящей от величины напряжения смещения формой аппаратной функции фоточувствительности в диапазоне 190÷240 нм. Устройство управления фотоприемником и анализа фотосигналов получает сигналы от фотоприемника и на их основе рассчитывает концентрации нефтепродуктов в воде по алгоритму, построенному на основе решения системы линейных уравнений, построенной на основе закона поглощения света Бугера-Ламберта-Бэра и предположения отсутствия взаимодействия нефтепродуктов с водой и друг с другом. Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства. 3 ил.The device relates to the field of photometry and relates to a photometric recognition device for multicomponent impurities of oil products in water. The device consists of a broadband source of ultraviolet radiation, a flow cell, a photodetector and a photodetector control and photo signal analysis device. The photodetector is made in the form of a diamond photodetector with a form of the photosensitivity hardware function depending on the bias voltage in the range 190–240 nm. The photodetector control and photo signal analysis device receives signals from the photodetector and, based on them, calculates the concentration of oil products in water according to an algorithm built on the basis of solving a system of linear equations based on the Bouguer-Lambert-Baire law of light absorption and the assumption that there is no interaction of oil products with water and a friend with a friend. The technical result consists in simplifying the design of the device. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области спектрофотометрической аппаратуры дальнего ультрафиолетового солнечно-слепого диапазона спектра для обнаружения углеводородных соединений и нефтепродуктов в воде. В этом спектральном диапазоне лежат линии разрешенных интенсивных электродипольных переходов углеводородных молекул. Это делает возможным создание и применение спектрофотометрической аппаратуры автоматического высокоточного обнаружения небольших концентраций многокомпонентных нефтепродуктов в воде, паров и газов углеводородов в воздухе.The utility model relates to the field of spectrophotometric equipment of the far ultraviolet sun-blind spectral range for the detection of hydrocarbon compounds and oil products in water. In this spectral range, lines of allowed intense electric dipole transitions of hydrocarbon molecules lie. This makes it possible to create and use spectrophotometric equipment for automatic high-precision detection of small concentrations of multicomponent oil products in water, vapors and gases of hydrocarbons in the air.

Из предшествующего уровня техники известны устройства распознавания составляющих многокомпонентной среды, построенных на основе флуоресцентного [1] и спектрофотометрического [2-4] анализа.From the prior art, recognition devices for constituents of a multicomponent medium based on fluorescence [1] and spectrophotometric [2-4] analysis are known.

Устройство распознавания многокомпонентных систем на основе анализа спектров флуоресценции и комбинационного рассеяния света [1] обладает исключительно высокой точностью, не требует предварительного измерения большого числа модельных сред с известными концентрациями компонент, для анализа требуются микроскопические количества вещества. Недостатками такого рода устройств является их чрезвычайно высокая стоимость (лазерный(е) высокостабильные источник(и) излучения, монохроматор, микроскоп) и высокая сложность в настройке.A multicomponent recognition device based on the analysis of fluorescence spectra and Raman scattering [1] has extremely high accuracy, does not require preliminary measurement of a large number of model media with known component concentrations, and microscopic amounts of substance are required for analysis. The disadvantages of such devices are their extremely high cost (laser (e) highly stable source (s) of radiation, monochromator, microscope) and high complexity in setting.

Спектрофотометрические устройства для определения состава многокомпонентных жидкостных и газовых смесей [2-4] основываются на анализе зондирующего излучения, прошедшего через исследуемую среду на основе закона Бугера-Ламберта-Бэра и являются аналогами нашей полезной модели. В этих устройствах используется принцип, согласно которому сначала измеряются многочисленный массив модельных сред с известными концентрациями отдельных компонент среды. Затем измеряется коэффициент поглощения исследуемой многокомпонентной среды в нескольких характерных спектральных линиях. Затем строится математическая модель для решения системы линейных уравнений размерности S×N, где S>N (N - число компонент среды, которые нужно распознать, S - число характерных спектральных линий в спектре поглощения исследуемой среды). Система уравнений решается с привлечением различных математических методов (метод регуляризации [2], с добавлением корректирующих коэффициентов [3], метод наименьших квадратов [4]).Spectrophotometric devices for determining the composition of multicomponent liquid and gas mixtures [2-4] are based on the analysis of probe radiation transmitted through the medium under study on the basis of the Bouguer-Lambert-Baire law and are analogues of our utility model. These devices use the principle according to which a large array of model media with known concentrations of individual components of the medium is measured first. Then, the absorption coefficient of the investigated multicomponent medium is measured in several characteristic spectral lines. Then, a mathematical model is constructed to solve a system of linear equations of dimension S × N, where S> N (N is the number of medium components that need to be recognized, S is the number of characteristic spectral lines in the absorption spectrum of the medium under study). The system of equations is solved using various mathematical methods (the regularization method [2], with the addition of correction factors [3], the least squares method [4]).

Спектрофотометр-газоанализатор [2] определяет концентрацию водяных паров в природном газе и других газах. Для анализа используется поглощение зондирующего излучения ближнего ИК диапазона 1800÷1940 нм, в котором находится около 100 характерных спектральных линий поглощения водяного пара. Устройство газоанализатора включает двухпроходную проточную кювету, сканирующий однолучевой монохроматор и вращающуюся дифракционную решетку. Зондирующее излучение сплошного спектра заводится в кювету через коллимирующий объектив. После отражения от сферического зеркала и двух проходов через кювету с газом это излучение заводится через коллимирующий объектив в волоконный световод и передается в монохроматор, состоящий из двух сферических зеркал и вращающейся дифракционной решетки. После отражения от второго зеркала излучение регистрируется фото приемником. Принцип работы газоанализатора основан на сканировании зондирующего излучения со спектральным разрешением 1 нм и измерением коэффициентов поглощения этого излучения на многих спектральных линиях поглощения паров воды. Преимуществами этого устройства является высокая точность распознавания паров воды и ее концентрации. Недостатки конструкции - сложный и прихотливый в полевых условиях механизм из-за наличия вращающейся дифракционной решетки, трех сферических зеркал, трех коллиматоров-объективов.A spectrophotometer-gas analyzer [2] determines the concentration of water vapor in natural gas and other gases. For analysis, the absorption of the probe radiation of the near-IR range 1800–1940 nm, in which there are about 100 characteristic spectral absorption lines of water vapor, is used. The gas analyzer device includes a two-pass flow cell, scanning a single-beam monochromator and a rotating diffraction grating. The sounding radiation of the continuous spectrum is introduced into the cell through the collimating lens. After reflection from a spherical mirror and two passes through a cuvette with gas, this radiation is introduced through a collimating lens into a fiber light guide and transmitted to a monochromator consisting of two spherical mirrors and a rotating diffraction grating. After reflection from the second mirror, the radiation is recorded by a photo receiver. The principle of operation of the gas analyzer is based on scanning probe radiation with a spectral resolution of 1 nm and measuring the absorption coefficients of this radiation on many spectral absorption lines of water vapor. The advantages of this device is the high accuracy of recognition of water vapor and its concentration. Design shortcomings - a complex and whimsical mechanism in the field due to the presence of a rotating diffraction grating, three spherical mirrors, three collimator lenses.

В качестве прототипа при реализации технического решения устройства распознавания компонент нефтепродуктов в воде мы взяли способ [4] на основе абсорбционного закона Бугера-Ламберта-Бэра. В этом способе предполагается, что компоненты жидкости слабо взаимодействуют между собой, поэтому коэффициент экстинкции многокомпонентной жидкости равен алгебраической сумме коэффициентов экстинкции отдельных жидкостных компонент. Для реализации этого способа в ультрафиолетовом диапазоне предварительно регистрируются спектры поглощения модельных жидкостей с известными концентрациями компонент. Отсюда определяются границы информативной спектральной области, в пределах которой наблюдается изменение спектров поглощения модельных жидкостей. Затем в этом спектральном диапазоне регистрируются спектры поглощения отдельных компонент среды, выделяются компоненты среды, для которых поглощение находится в информативной спектральной области. Затем в той же спектральной области для предполагаемого диапазона концентраций этих компонент регистрируются спектры коэффициента экстинкции

Figure 00000001
. Затем через определенные промежутки времени в информативной области спектра регистрируются спектры поглощения исследуемой многокомпонентной жидкости. Далее составляется система линейных уравнений размерности п×m (причем n≤m), где n - число компонент жидкости, m - порядковый номер конкретной длины волны, на которой определяются коэффициенты экстинкции всей жидкости и отдельных ее компонент. Для каждой длины волны в спектре поглощения всей жидкости составляется одно уравнение вида:As a prototype in the implementation of the technical solution for the recognition of oil product components in water, we took the method [4] based on the Bouguer-Lambert-Baer absorption law. In this method, it is assumed that the components of the liquid interact weakly with each other, therefore, the extinction coefficient of a multicomponent liquid is equal to the algebraic sum of the extinction coefficients of the individual liquid components. To implement this method in the ultraviolet range, the absorption spectra of model liquids with known component concentrations are pre-recorded. This determines the boundaries of the informative spectral region, within which a change in the absorption spectra of model liquids is observed. Then, in this spectral range, the absorption spectra of the individual components of the medium are recorded, and the components of the medium for which the absorption is in the informative spectral region are distinguished. Then, in the same spectral region for the expected range of concentrations of these components, the spectra of extinction coefficient are recorded
Figure 00000001
. Then, at certain time intervals, the absorption spectra of the investigated multicomponent liquid are recorded in the informative region of the spectrum. Next, a system of linear equations of dimension n × m (with n≤m) is compiled, where n is the number of fluid components, m is the serial number of a specific wavelength at which the extinction coefficients of the entire fluid and its individual components are determined. For each wavelength in the absorption spectrum of the entire liquid, one equation of the form is made:

Figure 00000002
.
Figure 00000002
.

При составлении этого уравнения предполагается слой жидкости единичной толщины. Для каждого спектра поглощения многокомпонентной жидкости путем решения системы линейных уравнений, построенной из уравнений типа (1), методом наименьших квадратов относительно неизвестных Ci определяются эти искомые концентрации компонент.When compiling this equation, a fluid layer of unit thickness is assumed. For each absorption spectrum of a multicomponent liquid, by solving the system of linear equations constructed from equations of type (1), these unknown component concentrations are determined by the least squares method with respect to unknown C i .

Техническим результатом нашей полезной модели является существенное упрощение конструкции устройства, основанного на фотометрическом принципе распознавания примесей нефтепродуктов в воде, без потери чувствительности и точности обнаружения этих примесей по сравнению с аналогами. Технический результат достигается тем, что устройство не включает оптические зеркала и дифракционную решетку или призму, а содержит только источник немонохроматического ультрафиолетового излучения, оптический коллиматор для формирования параллельного луча зондирующего излучения через жидкость, оптическую проточную кювету, фотоприемник и блок управления фотоприемником и анализа фотосигналов. Для сохранения высокой точности обнаружения примесей нефтепродуктов в воде предлагается использовать ультрафиолетовое излучение спектрального диапазона 190÷240 нм. В этом диапазоне исключительно интенсивно проявляется поглощение света на π-π* и π-σ* разрешенных электронных переходах углеводородных молекул. Коэффициент поглощения на длинах волн около 200 нм для широко распространенных нефтепродуктов, типа бензола и изооктана, составляет (6÷10)⋅104 см-1 (Фиг. 1). Такие абсорбционные свойства молекул углеводородов позволяют в реальном режиме времени обнаруживать их следовые концентрации (до 1 мг/литр воды, 10-4%) в воде.The technical result of our utility model is a significant simplification of the design of the device, based on the photometric principle of recognition of oil impurities in water, without loss of sensitivity and accuracy of detection of these impurities in comparison with analogues. The technical result is achieved by the fact that the device does not include optical mirrors and a diffraction grating or prism, but contains only a non-monochromatic ultraviolet radiation source, an optical collimator for generating a parallel beam of probe radiation through a liquid, an optical flow cell, a photodetector and a photodetector control and signal analysis unit. To maintain high accuracy in detecting oil impurities in water, it is proposed to use ultraviolet radiation in the spectral range of 190–240 nm. In this range, the absorption of light on π-π * and π-σ * allowed electronic transitions of hydrocarbon molecules is extremely intense. The absorption coefficient at wavelengths of about 200 nm for widespread petroleum products, such as benzene and isooctane, is (6 ÷ 10) ⋅10 4 cm -1 (Fig. 1). Such absorption properties of hydrocarbon molecules allow real-time detection of their trace concentrations (up to 1 mg / liter of water, 10 -4 %) in water.

Фиг. 1. Спектр поглощения моторного масла как пример смеси тяжелых нефтепродуктов в дальнем УФ диапазоне.FIG. 1. The absorption spectrum of motor oil as an example of a mixture of heavy oil in the far UV range.

Сущность полезной модели для фотометрического способа распознавания веществ нефтепродуктов в многокомпонентных средах в солнечно-слепой спектральной области поясняется функциональной схемой (Фиг. 2). Предлагаемая модель содержит ультрафиолетовый непрерывный немонохроматический источник зондирующего излучения (Фиг. 2, п. 1), проточную кювету (Фиг. 2, п. 2) с коллиматором (Фиг. 2, п. 5) для ввода зондирующего УФ излучения, одного алмазного фотодиода (Фиг. 2, п. 3) для детектирования зондирующего УФ излучения в диапазоне 190÷240 нм и блока управления фотодиодом и анализа фотосигналов (Фиг. 2, п. 4). Коллиматор (Фиг. 2, п. 5) формирует область равномерного освещения проточной жидкости параллельными лучами зондирующего излучения. Фотоприемник на основе алмаза (Фиг. 2, п. 3) имеет аппаратную функцию спектральной фоточувствительности в диапазоне 190÷240 нм, которая может сильно изменять форму в зависимости от величины напряжения смещения, приложенного к его электродам (Фиг. 3). Блок управления фотодиодом (Фиг. 2, п. 4) в автоматическом режиме формирует разное по амплитуде напряжение смещения с заданным шагом, подаваемое на электроды фотоприемника через равные промежутки времени. Также этот блок управления (Фиг. 2, п. 4) осуществляет мониторинг электрических сигналов с фотодиода при конкретных значениях напряжения смещения и расчет концентраций компонент анализируемой жидкой среды.The essence of the utility model for the photometric method for recognizing petroleum substances in multicomponent media in the sun-blind spectral region is illustrated by a functional diagram (Fig. 2). The proposed model contains an ultraviolet continuous non-monochromatic source of probing radiation (Fig. 2, p. 1), a flow cell (Fig. 2, p. 2) with a collimator (Fig. 2, p. 5) for introducing a probe UV radiation, one diamond photodiode (Fig. 2, p. 3) for detecting probing UV radiation in the range 190–240 nm and a photodiode control unit and analysis of photo signals (Fig. 2, p. 4). The collimator (Fig. 2, p. 5) forms a region of uniform illumination of the flowing fluid with parallel rays of the probe radiation. A diamond-based photodetector (Fig. 2, p. 3) has a hardware function of spectral photosensitivity in the range 190–240 nm, which can strongly change its shape depending on the magnitude of the bias voltage applied to its electrodes (Fig. 3). The photodiode control unit (Fig. 2, p. 4) in the automatic mode generates a bias voltage of a different amplitude with a given step, supplied to the electrodes of the photodetector at regular intervals. Also, this control unit (Fig. 2, p. 4) monitors the electrical signals from the photodiode at specific bias voltages and calculates the concentrations of the components of the analyzed liquid medium.

Фиг. 2. Принципиальная схема фотометрического устройства распознавания веществ нефтепродуктов в многокомпонентных средах в ультрафиолетовой солнечно-слепой спектральной области (1 - источник зондирующего УФ излучения, 2 - проточная кювета, 3 - фотоприемник на основе алмаза, 4 - блок управления фотоприемником и расчета концентраций компонент жидкой среды, 5 - коллиматор-объектив; жирными стрелками показано движение жидкой среды, пунктирные стрелки обозначают управление фотоприемником с помощью Блока 4).FIG. 2. Schematic diagram of a photometric device for recognizing petroleum substances in multicomponent media in the ultraviolet sun-blind spectral region (1 — probe UV radiation source, 2 — flow cell, 3 — diamond-based photodetector, 4 — photodetector control unit and calculation of concentrations of the components of the liquid medium , 5 - collimator-objective; bold arrows indicate the movement of a liquid medium, dashed arrows indicate control of the photodetector using Block 4).

Форма спектральной зависимости фоточувствительности определяет аппаратную функцию фотоприемника. Поэтому зондирующее УФ излучение, прошедшее через исследуемую среду, даст разную величину фототока для разных аппаратных функций фотоприемника. При изменении величины напряжения смещения, подаваемого на электроды фотоприемника, изменяется форма (аппаратная функция) спектральной чувствительности фотоприемника (Фиг. 3). Удобство и простота управления спектральным распределением чувствительности алмазных фотоприемников путем изменения величины напряжения смещения делает возможным создание способа распознавания состава многокомпонентных жидкостей.The shape of the spectral dependence of photosensitivity determines the hardware function of the photodetector. Therefore, probing UV radiation passing through the medium under study will give a different photocurrent for different hardware functions of the photodetector. When changing the magnitude of the bias voltage supplied to the electrodes of the photodetector, the shape (hardware function) of the spectral sensitivity of the photodetector changes (Fig. 3). The convenience and simplicity of controlling the spectral distribution of the sensitivity of diamond photodetectors by changing the bias voltage makes it possible to create a method for recognizing the composition of multicomponent liquids.

Фиг. 3. Изменение формы спектральных зависимостей фоточувствительности алмазного детектора в дальнем УФ диапазоне при приложении к нему напряжения смещения Uсмещения, изменяющегося в диапазоне 10÷80 Вольт с шагом 10 Вольт.FIG. 3. Changing the shape of the spectral dependences of the photosensitivity of the diamond detector in the far UV range when bias voltage U is applied to it, changing in the range 10–80 Volts with a step of 10 Volts.

Закон Бугера-Ламберта-Бэра применим только в случае сильно разбавленных растворов слабо взаимодействующих друг с другом жидкостей (например, воды с примесью жидких нефтепродуктов). Капли диспергированных в воде нефтепродуктов слабо взаимодействуют с водой, а количество самих нефтепродуктов в воде столь мало, что при поочередном попадании в воду капли этих жидкостей практически не сталкиваются друг с другом и не растворяются друг в друге.The Bouguer-Lambert-Baer law is applicable only in the case of highly dilute solutions of liquids that interact weakly with each other (for example, water mixed with liquid petroleum products). Drops of oil products dispersed in water interact weakly with water, and the amount of oil products in water is so small that, when they are subsequently introduced into the water, drops of these liquids practically do not collide with each other and do not dissolve in each other.

Рассмотрим в общем виде задачу распознавания невзаимодействующих компонент жидкости. Пусть в воду добавлена одна исследуемая жидкость. Тогда, согласно закону Бугера-Ламберта-Бэра для единичной толщины жидкости прошедшее через эту жидкость зондирующее излучение определяется:Let us consider in general terms the problem of recognizing non-interacting fluid components. Let one test liquid be added to the water. Then, according to the Bouguer-Lambert-Baer law, for a unit liquid thickness, the probe radiation transmitted through this liquid is determined by:

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где I(λ) и I0(λ) - спектральные зависимости интенсивности прошедшего и падающего излучения;where I (λ) and I 0 (λ) are the spectral dependences of the intensity of transmitted and incident radiation;

ε(λ) - спектральная зависимость коэффициента экстинкции исследуемого вещества;ε (λ) is the spectral dependence of the extinction coefficient of the test substance;

С - концентрация исследуемого вещества в жидкости.C is the concentration of the test substance in the liquid.

Если осветить такую жидкость источником света с единичной яркостью (I0=1) во всем исследуемом спектральном диапазоне, тогда интенсивность излучения, прошедшего через эту жидкость, будет иметь интенсивность:If such a liquid is illuminated by a light source with a unit brightness (I 0 = 1) in the entire studied spectral range, then the intensity of the radiation transmitted through this liquid will have the intensity:

Figure 00000004
.
Figure 00000004
.

Фототок, возникающий в цепи фотоприемника при освещении его излучением интенсивностью I(λ), равен:The photocurrent arising in the photodetector circuit when illuminated by radiation of intensity I (λ) is equal to:

Figure 00000005
,
Figure 00000005
,

где S(λ) - спектральная чувствительность (аппаратная функция) фотоприемника.where S (λ) is the spectral sensitivity (hardware function) of the photodetector.

Если в воде присутствуют жидкости n видов, не взаимодействующих друг с другом, то фототок будет равен:If water contains liquids of n types that do not interact with each other, then the photocurrent will be equal to:

Figure 00000006
,
Figure 00000006
,

где εi(λ) - спектральная зависимость коэффициента экстинкции отдельно взятой i компоненты жидкости;where ε i (λ) is the spectral dependence of the extinction coefficient of a single i component of the liquid;

Сi - концентрация i компоненты жидкости.C i is the concentration i of the liquid component.

Тогда зависимость фототока от интенсивности зондирующего излучения (1) при j-м значении напряжения смещения, следовательно, при j-й форме аппаратной функции фотоприемника, будет выглядеть так:Then the dependence of the photocurrent on the intensity of the probe radiation (1) at the jth bias voltage, therefore, with the jth form of the photodetector hardware function, will look like this:

Figure 00000007
,
Figure 00000007
,

где Sj(λ) - спектральная чувствительность фотоприемника при j-м значении напряжения смещения; εi,j(λ) - коэффициент экстинкции i-й компоненты при j-й аппаратной функции фотоприемника, определяемой согласно Фигуре 2.where S j (λ) is the spectral sensitivity of the photodetector at the jth bias voltage; ε i, j (λ) is the extinction coefficient of the ith component with the jth hardware function of the photodetector, determined according to Figure 2.

Преобразуем уравнение (6) к более удобному виду:We transform equation (6) to a more convenient form:

Figure 00000008
.
Figure 00000008
.

Теперь видно, что при n≥j, то возникает следующая система уравнений:Now we see that for n≥j, the following system of equations arises:

Figure 00000009
.
Figure 00000009
.

Величины εji(λ) заранее известны и определяются из предварительных экспериментов для каждого предполагаемого вещества (нефтепродукта), Sj(λ) известные зависимости для нашего фотоприемника. Измерив значения фототока Jj при j разных значениях напряжения смещения, затем, решая систему линейных уравнений (6), можно определить концентрации С1…n разных компонент жидкости.The values of ε ji (λ) are known in advance and determined from preliminary experiments for each proposed substance (oil product), S j (λ) are known dependences for our photodetector. By measuring the values of the photocurrent J j at j different values of the bias voltage, then, by solving the system of linear equations (6), we can determine the concentration C 1 ... n of different components of the liquid.

Литература:Literature:

1. Гаврилов Д.А. Устройство бесконтактной идентификации веществ и/или определения концентраций веществ, входящих в состав многокомпонентной смеси // Патент на изобретение, RU 115486 МПК G01N 21/65, G01J 3/44, начало действия патента 13.10.2011.1. Gavrilov D.A. Device for contactless identification of substances and / or determination of concentrations of substances that make up a multicomponent mixture // Patent for invention, RU 115486 IPC G01N 21/65, G01J 3/44, the beginning of the patent on October 13, 2011.

2. Ю.А. Поплавский, В.И. Сердюков, Л.Н. Синица, А.П. Щербаков. Спектрофотометрический Газоанализатор-Гигрометр "Зима" // Научное Приборостроение, 2009, том 19, №3, с. 72-78.2. Yu.A. Poplavsky, V.I. Serdyukov, L.N. Tit, A.P. Shcherbakov. Spectrophotometric Gas Analyzer-Hygrometer "Winter" // Scientific Instrumentation, 2009, volume 19, No. 3, p. 72-78.

3. Катаев М.Ю., Мицель А.А. Идентификация состава газовой смеси по спектрам поглощения // Автометрия (1985), 4, С. 15-20.3. Kataev M.Yu., Mitsel A.A. Identification of the composition of the gas mixture by absorption spectra // Avtometriya (1985), 4, P. 15-20.

4. Василевский A.M., Корнилов Н.В., Гуревич К.Я., Соколов А.А. Способ анализа жидкой биологической среды в процессе мониторинга // Патент на изобретение, RU 2212029, МПК G01N 21/00, начало действия патента 03.12.2001.4. Vasilevsky A.M., Kornilov N.V., Gurevich K.Ya., Sokolov A.A. A method for analyzing a liquid biological medium in the process of monitoring // Patent for the invention, RU 2212029, IPC G01N 21/00, the beginning of the patent 03.12.2001.

Claims (1)

Фотометрическое устройство распознавания многокомпонентных примесей нефтепродуктов в воде, характеризующееся тем, что оно состоит из широкополосного источника ультрафиолетового излучения, проточной кюветы и устройства управления фотоприемником и анализа фотосигналов, отличающееся тем, что снабжено алмазным фотоприемником с зависящей от величины напряжения смещения формой аппаратной функции фоточувствительности в диапазоне 190÷240 нм, из сигналов которого устройство управления фотоприемником и анализа фотосигналов рассчитывает концентрации нефтепродуктов в воде по алгоритму, построенному на основе решения системы линейных уравнений, построенной на основе закона поглощения света Бугера-Ламберта-Бэра и предположения отсутствия взаимодействия нефтепродуктов с водой и друг с другом.A photometric recognition device for multicomponent impurities of oil products in water, characterized in that it consists of a broadband source of ultraviolet radiation, a flow cell, and a photodetector control and photo signal analysis device, characterized in that it is equipped with a diamond photodetector with a shape of the photosensitivity hardware function depending on the bias voltage in the range 190 ÷ 240 nm, from the signals of which the photodetector control and photo signal analysis device calculates centration oil in water according to the algorithm constructed based on solving a system of linear equations, constructed based on the law of light absorption Bouguer-Lambert-Beer and assuming no interaction with the water and oil from each other.
RU2016116548U 2016-04-27 2016-04-27 PHOTOMETRIC DEVICE FOR RECOGNITION OF MULTICOMPONENT IMPURITIES OF OIL PRODUCTS IN WATER RU172097U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116548U RU172097U1 (en) 2016-04-27 2016-04-27 PHOTOMETRIC DEVICE FOR RECOGNITION OF MULTICOMPONENT IMPURITIES OF OIL PRODUCTS IN WATER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116548U RU172097U1 (en) 2016-04-27 2016-04-27 PHOTOMETRIC DEVICE FOR RECOGNITION OF MULTICOMPONENT IMPURITIES OF OIL PRODUCTS IN WATER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU172097U1 true RU172097U1 (en) 2017-06-28

Family

ID=59310318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016116548U RU172097U1 (en) 2016-04-27 2016-04-27 PHOTOMETRIC DEVICE FOR RECOGNITION OF MULTICOMPONENT IMPURITIES OF OIL PRODUCTS IN WATER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU172097U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112654853A (en) * 2018-09-20 2021-04-13 杰宜斯科技有限公司 Flowing medium monitoring device
RU216826U1 (en) * 2023-01-01 2023-03-02 Филипп Георгиевич Тарасевский Photometric device for detecting oil products in water

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2212029C1 (en) * 2001-12-03 2003-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Клиника экстракорпоральной гемокоррекции" Way of analysis of liquid biological medium in process of monitoring
US20140021378A1 (en) * 2012-07-18 2014-01-23 Microsemi Corporation Solid-state photodetector with variable spectral response
RU153835U1 (en) * 2014-09-19 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" МГУПС (МИИТ) DEVICE OF EXPRESS ANALYSIS OF QUALITY OF CLEANED WATER

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2212029C1 (en) * 2001-12-03 2003-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Клиника экстракорпоральной гемокоррекции" Way of analysis of liquid biological medium in process of monitoring
US20140021378A1 (en) * 2012-07-18 2014-01-23 Microsemi Corporation Solid-state photodetector with variable spectral response
RU153835U1 (en) * 2014-09-19 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" МГУПС (МИИТ) DEVICE OF EXPRESS ANALYSIS OF QUALITY OF CLEANED WATER

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кулаков А. В и др. "О возможности управления спектральными характеристиками алмазного фотодетектора и его применение в анализе многокомпонентных смесей", НАНО- И МИКРОСИСТЕМНАЯ ТЕХНИКА, No 6, подписано в печать 20.05.2015, стр.30-33. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112654853A (en) * 2018-09-20 2021-04-13 杰宜斯科技有限公司 Flowing medium monitoring device
RU216826U1 (en) * 2023-01-01 2023-03-02 Филипп Георгиевич Тарасевский Photometric device for detecting oil products in water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5489977A (en) Photomeric means for monitoring solids and fluorescent material in waste water using a falling stream water sampler
Seasholtz et al. Quantitative analysis of liquid fuel mixtures with the use of Fourier transform near-IR Raman spectroscopy
Chung et al. Comparison of near-infrared, infrared, and Raman spectroscopy for the analysis of heavy petroleum products
US8981314B2 (en) Method and apparatus for the optical determination of total organic carbon in aqueous streams
US5400137A (en) Photometric means for monitoring solids and fluorescent material in waste water using a stabilized pool water sampler
JP2010517043A (en) Chemical analyzers for industrial process control
Ryder et al. Characterization of crude oils using fluorescence lifetime data
Chen et al. Detection of water quality parameters in Hangzhou Bay using a portable laser fluorometer
WO2009067043A1 (en) Method for measuring particle size in a liquid and device for carrying out said method
Li et al. Identification of oil–water-gas flow patterns by super-sparse near-infrared wavelengths sensor
RU172097U1 (en) PHOTOMETRIC DEVICE FOR RECOGNITION OF MULTICOMPONENT IMPURITIES OF OIL PRODUCTS IN WATER
Zhang et al. Incoherent broadband cavity-enhanced absorption spectroscopy for sensitive measurement of nutrients and microalgae
CN2575678Y (en) Globe satellite positioning sea chart and fish school detector
CN112014341B (en) Method for measuring ultralow transmittance of liquid by spectrometer
US20210310946A1 (en) System and Method of Measuring Contaminants in a Substantially Translucent Material, Such as Water
Peng et al. Development of laser fluorometer system for CDOM measurements
Kiefer et al. Raman and infrared Spectroscopy of Crude Oil and its Constituents
Pereira et al. A flow system for generation of concentration perturbation in two-dimensional correlation near-infrared spectroscopy: application to variable selection in multivariate calibration
CN221594757U (en) Monitoring system
Moreira et al. Evaluation of the influence of sample variability on the calibration of a NIR photometer for quantification of ethanol in gasoline
Cai et al. Compact Fluorescence Spectrometer with Built-In In-Line Calibration: Application to Detect Dissolved Organic Matter in Water
RU2251668C2 (en) Spectrometer
Cheng et al. Determination of Oil Pollutants by Microchannel Laser Induced Fluorescence Technology
US20230213439A1 (en) System and Method of Measuring Contaminants in a Substantially Translucent Material, Such as Water
RU2083971C1 (en) Process determining content of oil products in water and device for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180201

Effective date: 20180201

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200428