RU205629U1 - Dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions - Google Patents

Dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions Download PDF

Info

Publication number
RU205629U1
RU205629U1 RU2020121341U RU2020121341U RU205629U1 RU 205629 U1 RU205629 U1 RU 205629U1 RU 2020121341 U RU2020121341 U RU 2020121341U RU 2020121341 U RU2020121341 U RU 2020121341U RU 205629 U1 RU205629 U1 RU 205629U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flowing conditions
experimental studies
flow
dosing device
water
Prior art date
Application number
RU2020121341U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артём Сергеевич Ключников
Виктория Викторовна Юрченко
Екатерина Александровна Флёрова
Алексей Александрович Морозов
Евгений Георгиевич Евдокимов
Дмитрий Андреевич Филиппов
Елена Михайловна Фомичёва
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Экоперспектива плюс"
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 "Экоперспектива плюс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Экоперспектива плюс"
Priority to RU2020121341U priority Critical patent/RU205629U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU205629U1 publication Critical patent/RU205629U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D11/00Control of flow ratio
    • G05D11/02Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к автоматическому регулированию потока жидкости и может быть применена в экологии для целей биотестирования токсичности сточных вод в проточных условиях, водной токсикологии для определения химических свойств и токсичности, вновь синтезированных и известных ранее загрязняющих веществ, медицине и фармакологии для изучения эффектов лекарственных и других препаратов на микробиологические процессы. Технический результат заключается в обеспечении дозирования для проведения токсикологических экспериментальных исследований в проточных условиях. Такой результат достигается тем, что устройство содержит раму 1, емкость для токсиканта 2, емкость для воды 3, перистальтические насосы 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, сумматор 14, поточные смесители 15, делители потока 16, смежные аквариумы 17, 18, 19, 20, 21, 22, Y-образные трубки 23, коллектор 24, отводящий патрубок 25, электронагреватели 26, уплотнительные кольца 27, барботер 28. 2 ил.The utility model relates to the automatic regulation of the fluid flow and can be applied in ecology for the purpose of biotesting the toxicity of wastewater in flowing conditions, aquatic toxicology to determine the chemical properties and toxicity, newly synthesized and previously known pollutants, medicine and pharmacology to study the effects of medicinal and other preparations for microbiological processes. The technical result consists in providing dosing for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions. This result is achieved by the fact that the device contains a frame 1, a container for toxicant 2, a container for water 3, peristaltic pumps 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, an adder 14, flow mixers 15, flow dividers 16, adjacent aquariums 17, 18, 19, 20, 21, 22, Y-tubes 23, manifold 24, outlet 25, electric heaters 26, O-rings 27, bubbler 28.2 ill.

Description

Полезная модель относится к автоматическому регулированию потока жидкости и может быть применена в экологии для целей биотестирования токсичности сточных вод в проточных условиях, водной токсикологии для определения химических свойств и токсичности, вновь синтезированных и известных ранее загрязняющих веществ, медицине и фармакологии для изучения эффектов лекарственных и других препаратов на микробиологические процессы.The utility model relates to the automatic regulation of the fluid flow and can be applied in ecology for the purpose of biotesting the toxicity of wastewater in flowing conditions, aquatic toxicology to determine the chemical properties and toxicity, newly synthesized and previously known pollutants, medicine and pharmacology to study the effects of medicinal and other preparations for microbiological processes.

Наиболее близким к полезной модели относится автоматический дозатор для регулирования концентраций испытуемых веществ в жидкости (Патент №2037180 опубл. 09.06.1995), содержащий сосуды Мариотта с испытуемыми веществами, верхние делительные сосуды с жидкостью, отсек-приемник жидкости и расходные отсеки, снабженные выпускными сифонными трубками, нижние сосуды для смесей испытуемых веществ с жидкостью, гидрозатворы и тройники.The closest to the utility model is an automatic dispenser for adjusting the concentrations of test substances in a liquid (Patent No. 2037180 publ. 09.06.1995), containing Mariotte vessels with test substances, upper dividing vessels with a liquid, a liquid receiving compartment and supply compartments equipped with outlet siphon tubes, lower vessels for mixtures of test substances with liquid, water locks and tees.

Среди недостатков этого автоматического дозатора для регулирования концентраций испытуемых веществ в жидкости, основными являются следующие:Among the disadvantages of this automatic dispenser for regulating the concentration of test substances in a liquid, the main ones are the following:

1) отсутствие гибких регулировок подачи воды и маточного раствора;1) the lack of flexible adjustments for the supply of water and mother liquor;

2) отсутствие регулировки скорости подачи готового раствора тест-объекту;2) lack of adjustment of the rate of delivery of the finished solution to the test object;

3) отсутствие возможности подготовки растворов не кратных 1/2 концентраций;3) the lack of the possibility of preparing solutions not multiples of 1/2 concentrations;

4) не гарантировано смешивание маточного раствора с водой, что, в свою очередь, не исключает их расслоения, так как жидкости сливаются в резервуар без каких-либо систем перемешивания;4) mixing of the mother liquor with water is not guaranteed, which, in turn, does not exclude their stratification, since the liquids are drained into the reservoir without any mixing systems;

5) отсутствие автоматической подачи испытуемого раствора и воды в сосуд с тест-объектом;5) lack of automatic supply of the test solution and water to the vessel with the test object;

6) не предусмотрена возможность регулирования скорости производства раствора в широких пределах;6) there is no provision for regulating the rate of production of the solution over a wide range;

7) отсутствие организованного места для содержания тест-объекта;7) lack of an organized place for the content of the test object;

8) нет системы сбора стока отработавших растворов на дальнейшую утилизацию.8) there is no system for collecting the waste solution runoff for further disposal.

Поставленная задача решается тем, что регулируемые забор, а также дозированная подача жидкого концентрата токсиканта и воды осуществлены перистальтическими насосами попарно, через сумматор двух потоков, соединенный последовательно с поточным смесителем жидких сред, где происходит тщательное их перемешивание, заканчивающийся делителем потока на два равнообъемных свободно изливающихся потока в резервуары для содержания тест-объекта, оборудованные устройством автоматического поддержания уровня смеси в резервуаре, для обеспечения проточности, объединенными в систему централизованного стока излишков на дальнейшую утилизацию.The problem is solved by the fact that the regulated intake, as well as the dosed supply of the liquid concentrate of the toxicant and water, are carried out by peristaltic pumps in pairs, through the adder of two flows, connected in series with the flow mixer of liquid media, where they are thoroughly mixed, ending with a flow divider into two equally-volume freely pouring flow to the tanks for the maintenance of the test object, equipped with a device for automatically maintaining the level of the mixture in the tank to ensure flow, combined into a system of centralized drainage of surplus for further disposal.

Новые существенные признаки:New essential features:

1) гибкие регулировки подач жидкостей обеспечены заменой не регулируемого движения жидкости под действием сил гравитации стабилизированного сосудом Мариотта на подачу перистальтическим насосом с приводом от шагового электродвигателя;1) flexible adjustments of the fluid supply are provided by replacing the uncontrolled fluid movement under the action of gravitational forces stabilized by the Mariotte vessel with the supply by a peristaltic pump driven by a stepper motor;

2) регулировка скорости подачи готового раствора тест-объекту обеспечена возможностью бесступенчатого регулирования в широком диапазоне числа оборотов шагового электродвигателя привода перистальтического насоса;2) regulation of the rate of supply of the ready-made solution to the test object is provided with the possibility of stepless regulation in a wide range of revolutions of the stepper motor of the drive of the peristaltic pump;

3) подготовка раствора осуществлена путем синхронизированной парной работы двух перистальтических насосов, из которых первый осуществляет подачу токсиканта, а второй чистой воды, при этом регулировки объемов подачи во времени, заложенные в конструкциях насосов, позволяют гибко изменять соотношение подаваемых жидкостей на поточный смеситель;3) the preparation of the solution is carried out by synchronized paired operation of two peristaltic pumps, of which the first supplies the toxicant, and the second supplies pure water, while adjusting the supply volumes in time, incorporated in the designs of the pumps, allows you to flexibly change the ratio of the supplied liquids to the flow mixer;

4) применение после сумматора потоков токсиканта и воды, серийно выпускаемого поточного смесителя гарантирует качественное перемешивание обоих компонентов;4) the use of a commercially available in-line mixer after the combiner of the toxicant and water flows guarantees high-quality mixing of both components;

5) установленный последовательно после поточного смесителя делитель на два равновеликих потока, свободно изливающихся в два смежных резервуара, предусматривающих содержание тест-объектов в идентичных условиях для обеспечения условия повторности опыта, замыкает автоматическую систему: забор исходных компонентов - смешивание - доставка в резервуар с тест-объектом;5) a divider installed in series after the in-line mixer into two equal streams, freely pouring into two adjacent tanks, providing for the maintenance of test objects in identical conditions to ensure the conditions for repeating the experiment, closes the automatic system: intake of initial components - mixing - delivery to the tank with the test - object;

6) синхронное пропорциональное изменение объемов подачи во времени токсиканта и воды парами насосов позволяет регулировать скорость производства раствора в пределах до максимальной производительности насоса;6) synchronous proportional change in the volume of supply of toxicant and water in time by pairs of pumps makes it possible to regulate the rate of solution production within the limits up to the maximum pump performance;

7) для содержания тест-объектов установка оборудована 12 проточными аквариумами, обеспечивающими содержание пяти опытных групп и одной контрольной в двух повторностях, что в полной мере отвечает условиям проведения токсикологических опытов;7) for the maintenance of test objects, the installation is equipped with 12 flow-through aquariums, providing the maintenance of five experimental groups and one control in two replicates, which fully meets the conditions for conducting toxicological experiments;

8) система автоматического поддержания уровня среды в аквариумах для содержания тест-объектов, представленная опрокинутыми Y-образными трубками, сливные части которых объединены коллектором, организующим сбор высвобожденных излишков среды в единый поток, который впоследствии может быть направлен на любую переработку, обеспечивает условия для сбора на утилизацию растворов.8) a system for automatic maintenance of the medium level in aquariums for keeping test objects, represented by overturned Y-shaped tubes, the drain parts of which are united by a collector, which organizes the collection of the released excess medium into a single stream, which can subsequently be directed to any processing, provides conditions for collection for the disposal of solutions.

Перечисленные новые существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.The listed new essential features are sufficient in all cases covered by the requested scope of legal protection.

Выявленные отличительные признаки в совокупности с известными, обеспечивают получение технического результата.The identified distinctive features, together with the known ones, provide a technical result.

На фиг. 1 приведена схема устройства дозирования для проведения токсикологических экспериментальных исследований в проточных условиях; на фиг. 2 приведена схема аквариума для содержания тест-объекта с автоматическими системами жизнеобеспечения и поддержания уровня жидкости.FIG. 1 shows a diagram of a dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions; in fig. 2 shows a diagram of an aquarium for keeping a test object with automatic life support systems and maintaining the liquid level.

Устройство дозирования для проведения токсикологических экспериментальных исследований в проточных условиях содержит раму 1, емкость для токсиканта 2, емкость для воды 3, перистальтические насосы 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, сумматор 14, поточные смесители 15, делители потока 16, смежные аквариумы 17, 18, 19, 20, 21, 22, Y-образные трубки 23, коллектор 24, отводящий патрубок 25, электронагреватели 26, уплотнительные кольца 27, барботер 28.The dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions contains a frame 1, a container for a toxicant 2, a container for water 3, peristaltic pumps 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, an adder 14, in-line 15 mixers, 16 flow dividers, adjacent aquariums 17, 18, 19, 20, 21, 22, Y-tubes 23, manifold 24, outlet 25, electric heaters 26, O-rings 27, bubbler 28.

Предлагаемое устройство дозирования работает следующим образом. Резервуары 2 и 3 заполняют исходными жидкостями, например, в резервуар 2 подается раствор токсиканта в максимальной, запланированной в исследовании концентрации, а в резервуар 3 вода, которой будет разбавлена концентрация резервуара 2 и в ней же будет содержаться контрольная группа тест-объектов. Емкости выполнены из инертных, химически стойких материалов.The proposed dispensing device operates as follows. Reservoirs 2 and 3 are filled with initial liquids, for example, reservoir 2 is supplied with a toxicant solution at the maximum concentration planned in the study, and reservoir 3 is filled with water, which will be diluted with the concentration of reservoir 2 and will also contain a control group of test objects. The containers are made of inert, chemically resistant materials.

Насосы 4 и 13 устанавливают на максимальную производительность. Далее, в зависимости от характера исследования, возможны различные варианты работы насосов, растворы могут производиться как в одинаковых, так и в различных концентрациях. В качестве примера рассмотрим классическую схему биотестирования, с делением концентрации раствора кратно двум. В таком случае насосы 5 и 9 устанавливают наполовину своей производительности, обуславливая снижение концентрации раствора в 2 раза, насос 6 устанавливают на 1/4 производительности, насос 10 на 3/4, насос 7 на 1/8, насос 11 на 7/8, насосы 8 на 1/16, насос 12 на 15/16 для формирования объемов с получением следующих концентраций токсиканта, соответственно: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 и 0. Насосами 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12 жидкости через соответствующие сумматоры 14 подаются на поточные смесители 15, где происходит качественное их перемешивание с получением готовых растворов. Готовые растворы, одновременно с жидкостями, подаваемыми насосами 4 и 13, через делители 16 поступают в пары смежных аквариумов 17, 18, 19, 20, 21 и 22 с одинаковыми, попарно концентрациями для соблюдения принципа повторности в опыте. По мере заполнения аквариумов до 1/3 объема включают в работу электронагреватели 26, автоматикой которых задается требуемая температура воды. В момент, когда объемы аквариумов будут заполнены на 100%, подачу всех насосов синхронно, в тех же пропорциях, устанавливают на требуемую в аспекте проточности (она зависит от условий проведения опыта) производительность.Pumps 4 and 13 are set for maximum performance. Further, depending on the nature of the study, various options for the operation of pumps are possible, solutions can be produced both in the same and in different concentrations. As an example, let us consider the classical biotesting scheme, with the division of the solution concentration by a multiple of two. In this case, pumps 5 and 9 are set to half their capacity, causing a 2-fold decrease in the concentration of the solution, pump 6 is set to 1/4 of the capacity, pump 10 to 3/4, pump 7 to 1/8, pump 11 to 7/8, pumps 8 to 1/16, pump 12 to 15/16 to form volumes to obtain the following toxicant concentrations, respectively: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 and 0. Pumps 5, 6, 7 , 8, 9, 10, 11 and 12 liquids through the corresponding adders 14 are fed to the flow mixers 15, where they are qualitatively mixed to obtain ready-made solutions. Ready solutions, simultaneously with liquids supplied by pumps 4 and 13, through dividers 16 enter pairs of adjacent aquariums 17, 18, 19, 20, 21 and 22 with the same, in pairs, concentrations to comply with the principle of repeatability in the experiment. As the aquariums fill up to 1/3 of the volume, electric heaters 26 are switched on, automatically setting the required water temperature. At the moment when the volumes of the aquariums are filled to 100%, the supply of all pumps synchronously, in the same proportions, is set to the capacity required in terms of flow (it depends on the conditions of the experiment).

Для удаления излишков среды в аквариум установлена Y-образная трубка 23, один конец которой погружен на 3/4 его глубины и защищен сеткой для предотвращения попадания в него тест-объекта, второй выведен выше уровня среды с целью избежания эффекта сильфона, а третий, через который осуществлен перелив, пропущен сквозь отверстие в стенке аквариума уплотненное, исключающим протечку, уплотнительным кольцом 27. Таким образом, обеспечено автоматическое поддержание уровня в аквариуме. При этом забор жидкости из аквариума осуществлен из придонной части, что исключает скапливание на дне отходов жизнедеятельности тест-объекта. Стоки с Y-образных трубок по коллектору 24 поступают в отводящий патрубок 25 и далее на утилизацию.To remove excess medium, a Y-shaped tube 23 is installed in the aquarium, one end of which is immersed to 3/4 of its depth and protected by a mesh to prevent the test object from entering it, the second is brought out above the medium level in order to avoid the bellows effect, and the third, through which was overflowed, passed through a hole in the wall of the aquarium, sealed by a leak-free O-ring 27. Thus, automatic maintenance of the level in the aquarium is ensured. In this case, the intake of liquid from the aquarium is carried out from the bottom part, which excludes the accumulation of waste products of the test object at the bottom. Waste from the Y-shaped pipes through the collector 24 enter the outlet 25 and then for disposal.

Затем включают барботер 28. Установка готова к проведению опытов.Then the bubbler 28 is turned on. The installation is ready for experiments.

Предлагаемая установка может успешно работать с различными вариантами разбавления концентрации первоначального раствора, регулировка осуществляется бесступенчатым изменением частоты вращения роторов шаговых электродвигателей приводов, работающих в паре перистальтических насосов. Кратное изменение производительности всех насосов одновременно позволяет регулировать в широком диапазоне проточность аквариумов, расширяя тем самым возможности экспериментатора по количеству и качеству тест-объектов.The proposed installation can successfully work with various options for diluting the concentration of the initial solution, the adjustment is carried out by steplessly changing the rotational speed of the rotors of the stepper motors of the drives operating in a pair of peristaltic pumps. A multiple change in the performance of all pumps simultaneously allows you to regulate the flow rate of aquariums in a wide range, thereby expanding the experimenter's capabilities in the number and quality of test objects.

Claims (1)

Устройство дозирования для проведения токсикологических экспериментальных исследований в проточных условиях характеризуется тем, что исследуемый раствор и вода, для содержания контрольной группы тест-объектов, подаются парами перистальтических насосов через поточный смеситель в пары смежных аквариумов для содержания тест-объекта, оборудованные системами жизнеобеспечения и автоматизированной системой поддержания уровня с коллектором для сбора отработавших стоков в единый патрубок.A dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions is characterized by the fact that the test solution and water, for keeping the control group of test objects, are supplied by pairs of peristaltic pumps through a flow mixer into pairs of adjacent aquariums for keeping the test object, equipped with life support systems and an automated system maintaining the level with a collector for collecting waste effluents into a single branch pipe.
RU2020121341U 2020-06-26 2020-06-26 Dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions RU205629U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121341U RU205629U1 (en) 2020-06-26 2020-06-26 Dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121341U RU205629U1 (en) 2020-06-26 2020-06-26 Dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU205629U1 true RU205629U1 (en) 2021-07-23

Family

ID=76995489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020121341U RU205629U1 (en) 2020-06-26 2020-06-26 Dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU205629U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1515105A1 (en) * 1987-11-10 1989-10-15 МГУ им.М.В.Ломоносова Method of assessing toxicity of liquid
RU2037180C1 (en) * 1993-01-05 1995-06-09 Институт биологии внутренних вод им.И.Д.Папанина РАН Automatic batcher for controlling concentration of tested matter in liquid
CN205538893U (en) * 2016-02-04 2016-08-31 大连海洋大学 Experimental device for it tests aquatic organisms toxicology to be used for studying volatile organic compounds
CN106442959A (en) * 2016-10-10 2017-02-22 环境保护部南京环境科学研究所 Running water type toxicity test device for daphnia magna
CN110150186A (en) * 2019-06-14 2019-08-23 中国水产科学研究院黑龙江水产研究所 A kind of integrated experimental device and operating method for toxicity in fish research

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1515105A1 (en) * 1987-11-10 1989-10-15 МГУ им.М.В.Ломоносова Method of assessing toxicity of liquid
RU2037180C1 (en) * 1993-01-05 1995-06-09 Институт биологии внутренних вод им.И.Д.Папанина РАН Automatic batcher for controlling concentration of tested matter in liquid
CN205538893U (en) * 2016-02-04 2016-08-31 大连海洋大学 Experimental device for it tests aquatic organisms toxicology to be used for studying volatile organic compounds
CN106442959A (en) * 2016-10-10 2017-02-22 环境保护部南京环境科学研究所 Running water type toxicity test device for daphnia magna
CN110150186A (en) * 2019-06-14 2019-08-23 中国水产科学研究院黑龙江水产研究所 A kind of integrated experimental device and operating method for toxicity in fish research

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4386634A (en) Proportioning system
NO176310B (en) A method and apparatus for mixing or homogenizing a liquid and a gas in a venturi
CN212832889U (en) Sewage treatment automatic reagent feeding device
CN1388761A (en) Dialyzate solution preparing device
CN112520822B (en) Reagent feeding system and method for strengthening high-load operation of sewage treatment plant
RU205629U1 (en) Dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions
CN103071196A (en) Online automatic preparation instrument for dialysis concentrated liquid B
CN212321598U (en) Flowing water type marine pollution stress experiment system for buried bivalve shellfish
CN204918133U (en) Good oxygen biochemical treatment system of sewage
CN215610624U (en) Gradient mixer
CN217173363U (en) Deepwater dosing device
Burke et al. A simplified flow-through apparatus for maintaining fixed concentrations of toxicants in water
CN112354414B (en) Animal nutrient solution adding device
CN213044197U (en) Sunlight greenhouse single file liquid manure integrated device
CN103543241B (en) Sulfide stress experiment apparatus and experiment method thereof
CN105502531A (en) Shipborne water quality purifying system and purifying method thereof
DK180062B1 (en) Salt hopper and associated method
CN208975640U (en) A kind of liquid medicine dosing tank
CN106745611A (en) One kind irrigates water pretreatment system and farm irrigation system
RU2490057C2 (en) Physical-chemical conversions of liquid-phase media
CN218047466U (en) Automatic chemical-adding control device for chemical phosphorus removal of sewage treatment
CN219217695U (en) Flocculant PAC dosing device
CN214115177U (en) Coagulating sedimentation dephosphorization system
CN217868559U (en) Storage stirring integration sludge jar
CN221071672U (en) Quantitative device of sodium hypochlorite generator