RU2117277C1 - Photometric optoelectronic analyzer of slime content in liquid - Google Patents
Photometric optoelectronic analyzer of slime content in liquid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117277C1 RU2117277C1 RU97107366A RU97107366A RU2117277C1 RU 2117277 C1 RU2117277 C1 RU 2117277C1 RU 97107366 A RU97107366 A RU 97107366A RU 97107366 A RU97107366 A RU 97107366A RU 2117277 C1 RU2117277 C1 RU 2117277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- inlet
- sludge
- branch pipe
- pipe
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Measuring Cells (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения наличия и количества шлама в анализируемой жидкости в отдельных пробах и в потоке, например, в системах охлаждения тепловых и атомных электростанций, для дистиллированной воды в аккумуляторах автотранспортных предприятий. The invention relates to measuring technique and can be used to determine the presence and amount of sludge in the analyzed fluid in separate samples and in the stream, for example, in cooling systems of thermal and nuclear power plants, for distilled water in the batteries of motor transport enterprises.
Известно устройство для определения содержания для определения содержания взвешенных частиц в жидкостях (авт. св. СССР N 482119, кл. G 01 N 21/94, 1975), состоящее из последовательно расположенных и оптически связанных источника света, кюветы, имеющей входной и сливной патрубки, и фотоприемника, соединенного с электронным блоком обработки и индикации. A device for determining the content for determining the content of suspended particles in liquids (ed. St. USSR N 482119, class G 01 N 21/94, 1975), consisting of sequentially located and optically coupled light source, a cuvette having an inlet and a discharge pipe , and a photodetector connected to an electronic processing and indication unit.
Недостатком такого устройства является низкая точность показаний, вследствие загрязнения внутренних поверхностей кюветы отложениями взвешенных частиц и различных солей. The disadvantage of this device is the low accuracy of the readings, due to contamination of the inner surfaces of the cuvette with deposits of suspended particles and various salts.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство (авт. св. СССР N 1775042, кл. G 01 N 21/49, 1990), состоящее из источника излучения, кюветы, имеющей входной и сливной патрубки, дополнительное сливное отверстие в дне кюветы, соосное отверстию в крышке, и фотоприемника, соединенного с электронным блоком обработки и индикации. The closest in technical essence to the claimed is a device (ed. St. USSR N 1775042, class G 01 N 21/49, 1990), consisting of a radiation source, a cuvette having an inlet and a drain pipe, an additional drain hole in the bottom of the cuvette, coaxial hole in the cover, and a photodetector connected to the electronic processing and display unit.
Принцип действия устройства заключается в том, что проведение анализа рассеивания излучения присутствующим в жидкости шламом осуществляется в струе жидкости, вытекающей через исполнительное сливное отверстие в дне кюветы. The principle of operation of the device is that the analysis of radiation scattering by the sludge present in the liquid is carried out in the liquid stream flowing through the discharge outlet in the bottom of the cell.
Недостаток прототипа заключается в низкой прочности получаемых показаний, вследствие значительного рассеивания излучения в жидкости, из-за большого расстояния между источником излучения и фотоприемником, а также возможности получения исходного показателя для сравнения с полученным. Кроме того, отверстие в крышке кюветы способствует попаданию пыли из окружающего воздуха в анализируемую жидкость, что влияет на точность получаемых показаний. The disadvantage of the prototype is the low strength of the readings, due to the significant dispersion of radiation in the liquid, due to the large distance between the radiation source and the photodetector, as well as the possibility of obtaining an initial indicator for comparison with the result. In addition, the hole in the lid of the cuvette contributes to the ingress of dust from the ambient air into the analyzed liquid, which affects the accuracy of the readings.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в повышении точности получаемых показаний наличия шлама в жидкости, за счет возможного сравнения исходного показателя с полученным в ходе измерений и создания условий и дополнительного выпадания шлама на дно кюветы. The technical result that can be achieved by carrying out the invention is to increase the accuracy of the obtained indications of the presence of sludge in the liquid, by possibly comparing the initial indicator with that obtained during the measurements and creating conditions and additional precipitation of the sludge at the bottom of the cuvette.
Технический результата достигается тем, что фотометрический оптико-электронный анализатор содержания шлама в жидкости, включает кювету, на которой имеется крышка, а также впускной и выпускной патрубки, установленные с одной стороны кюветы, для обеспечения компактности конструкции анализатора, за счет уменьшения его размеров, и имеющие одинаковые диаметры отверстий, для поддержания постоянного уровня жидкости в кювете, и дополнительный сливной патрубок в ее дне. Кроме того, дополнительный сливной патрубок снабжен источником излучения и фотоприемником, установленным на его внешних противоположных сторонах на одной оси, и краном для осуществления подачи жидкости в пространство между источником излучения и фотоприемником при проведении измерений. Диаметр дополнительного сливного патрубка в 3 - 4 раза меньше диаметра впускного патрубка, для обеспечения необходимого интервала времени на проведение замеров (установлено расчетным путем). Входной патрубок также снабжен краном, для отключения подачи анализируемой жидкости при проведении измерений по определению количества шлама. Фотоприемник соединен с блоком электронной обработки и индикации. The technical result is achieved by the fact that the photometric optoelectronic analyzer of the sludge content in the liquid includes a cuvette on which there is a lid, as well as an inlet and outlet pipe installed on one side of the cuvette, to ensure the compactness of the analyzer design, by reducing its size, and having the same diameter of the holes, to maintain a constant level of fluid in the cell, and an additional drain pipe in its bottom. In addition, an additional drain pipe is equipped with a radiation source and a photodetector mounted on its outer opposite sides on the same axis, and a crane for supplying liquid to the space between the radiation source and the photodetector during measurements. The diameter of the additional drain pipe is 3-4 times smaller than the diameter of the inlet pipe to provide the necessary time interval for measurements (established by calculation). The inlet pipe is also equipped with a tap to shut off the flow of the analyzed fluid during measurements to determine the amount of sludge. The photodetector is connected to the electronic processing and display unit.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения являются:
наличие дополнительного сливного патрубка на дне кюветы, снабженного источником излучения и фотоприемником, установленными на его внешних противоположных сторонах на одной оси, и краном;
установка впускного и сливного патрубков на одной стороне кюветы и имеющих одинаковые диаметры отверстий;
наличие на входном патрубке крана;
выполнение диаметра отверстий дополнительного сливного патрубка в 3 - 4 раза меньшим диаметра отверстия впускного патрубка.Distinctive features of the invention are:
the presence of an additional drain pipe at the bottom of the cuvette, equipped with a radiation source and a photodetector mounted on its outer opposite sides on the same axis, and a crane;
installation of inlet and drain pipes on one side of the cell and having the same diameter of the holes;
the presence of a crane inlet;
the diameter of the holes of the additional drain pipe is 3 to 4 times smaller than the diameter of the hole of the inlet pipe.
Применение источника излучения и фотоприемника на внешних противоположных сторонах дополнительного сливного патрубка на одной оси позволит повысить точность получаемых показаний за счет значительного уменьшения расстояния между ними, что повлечет уменьшение рассеивания излучения, а также исключение запаздывания сигнала, проходящего через жидкость. Кроме того, расположение впускного и сливного патрубков на одной стороне кюветы и отсутствие постоянного слива жидкости через дополнительный сливной патрубок, в ее дне, позволит создать в кювете круговое движение жидкости, и шлам центробежной силой будет вытесняться к стенкам кюветы и оседать на дно, что повысит точность определения наличия шлама в жидкости. The use of a radiation source and a photodetector on the opposite opposite sides of the additional drain pipe on one axis will improve the accuracy of the readings due to a significant reduction in the distance between them, which will lead to a reduction in radiation scattering, as well as eliminating the delay of the signal passing through the liquid. In addition, the location of the inlet and drain pipes on one side of the cuvette and the absence of a constant drain of liquid through an additional drain pipe in its bottom will allow circular circulation of the liquid in the cuvette, and the sludge will be forced out by centrifugal force to the walls of the cuvette and settle to the bottom, which will increase accuracy of determination of the presence of sludge in the liquid.
Применение на дополнительном сливном патрубке крана необходимо для исключения постоянного слива жидкости через него, что позволит обеспечить создание в кювете кругового движения жидкости и позволит подавать ее в пространство между источником излучения и фотоприемником, только при проведении измерений. The use of a tap on an additional drain pipe is necessary to prevent continuous drainage of fluid through it, which will ensure the creation of a circular motion of fluid in the cuvette and will allow it to be fed into the space between the radiation source and the photodetector only during measurements.
Применение крана на впускном патрубке позволит отключать поступление анализируемой жидкости в кювету при проведении определения количества шлама в объеме жидкости. The use of a crane on the inlet pipe will allow you to disable the flow of the analyzed fluid into the cell when determining the amount of sludge in the fluid volume.
Применение дополнительного сливного патрубка с диаметром отверстия в 3 - 4 раза меньшим диаметра отверстия впускного патрубка обеспечит необходимый интервал времени слива анализируемой жидкости для полного получения значения. The use of an additional drain pipe with an opening diameter 3-4 times smaller than the opening diameter of the inlet pipe will provide the necessary time interval for the discharge of the analyzed liquid to fully obtain the value.
Применение описанного анализатора позволяет повысить точность анализа жидкости на предмет наличия в нем шлама, за счет уменьшения рассеивания излучения и исключения запаздывания сигнала в жидкости, а также получить исходное значение показателя прозрачности жидкости, для его сопоставления с последующими получаемыми значениями, за счет того, что за исходное значение принимается прозрачность протекаемой анализируемой жидкости. The use of the described analyzer allows to increase the accuracy of the analysis of the liquid for the presence of slurry in it, by reducing radiation scattering and eliminating the delay of the signal in the liquid, as well as to obtain the initial value of the liquid transparency index, for its comparison with the subsequent obtained values, due to the fact that for the initial value is the transparency of the analyzed fluid.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается от известного, описанного в прототипе, рядом вышеуказанных признаков. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device differs from the known described in the prototype, a number of the above features.
В этом случае можно говорить о соответствии заявленного устройства критерию изобретения "новизна", так как в такой совокупности отличительных признаков оно неизвестно. Именно эта совокупность признаков придает устройству неизвестные ранее новые свойства, следовательно, можно говорить о существенном отличии предлагаемой конструкции. In this case, we can talk about the compliance of the claimed device with the criteria of the invention of "novelty", since in such a combination of distinctive features it is unknown. It is this set of features that gives the device previously unknown new properties, therefore, we can talk about a significant difference between the proposed design.
На чертеже представлен фотометрический оптико-электронный анализатор содержания шлама в жидкости. The drawing shows a photometric optoelectronic analyzer of the content of sludge in the liquid.
Анализатор состоит из кюветы 1, в которой расположены впускной 2 и сливной 3 патрубки на одной стороне, а в дне кюветы 1 - дополнительный сливной патрубок 4. На внешних противоположных сторонах дополнительного сливного патрубка 4, на одной оси, установлены источники 5 излучения и фотоприемник 6, последний соединен с электронным блоком 7 обработки и индикации. Для снятия показаний на дополнительном сливном патрубке 4 установлен кран 8. Впускной патрубок 2 также оснащен краном 9, для отключения поступления анализируемой жидкости в кювету 1 при определении наличия и количества шлама. Сверху кювета 1 имеет крышку 10. The analyzer consists of a cuvette 1, in which inlet 2 and drain 3 pipes are located on one side, and in the bottom of the cuvette 1 there is an additional drain pipe 4. On the outer opposite sides of the additional drain pipe 4, radiation sources 5 and a photodetector 6 are installed on one axis , the latter is connected to the electronic unit 7 processing and display. To take readings, an additional drain pipe 4 is installed with a valve 8. The inlet pipe 2 is also equipped with a valve 9, to shut off the flow of the analyzed liquid into the cell 1 when determining the presence and amount of sludge. On top of the cell 1 has a lid 10.
Анализатор работает следующим образом:
Поступление анализируемой жидкости в кювету 1 реализуется через впускной патрубок 2, а слив - через сливной патрубок 3, площади отверстий которых равны и обеспечивают постоянство уровня жидкости в кювете 1. Для получения исходного параметра прозрачности анализируемой жидкости открывается кран 8 и жидкость, протекая по дополнительному сливному патрубку 4, попадает в пространство между источником 5 излучения и фотоприемником 6. Фотоприемник 6 регистрирует поступающее излучение, а электронный блок 7 обработки и индикации показывает его значение. После снятия показаний кран 8 закрывается. Для обеспечения необходимого интервала времени в 15 - 20 с., для снятия показаний, диаметр дополнительного сливного патрубка 4 в 3 - 4 раза меньше диаметра впускного патрубка 2.The analyzer works as follows:
The flow of the analyzed liquid into the cuvette 1 is realized through the inlet pipe 2, and the discharge through the drain pipe 3, the opening areas of which are equal and provide a constant liquid level in the cuvette 1. To obtain the initial transparency parameter of the analyzed liquid, the valve 8 is opened and the liquid flows through an additional drain the pipe 4, falls into the space between the radiation source 5 and the photodetector 6. Photodetector 6 registers the incoming radiation, and the electronic processing and display unit 7 shows its value Ie. After reading the tap 8 is closed. To ensure the necessary time interval of 15 - 20 s., For taking readings, the diameter of the additional drain pipe 4 is 3-4 times smaller than the diameter of the inlet pipe 2.
В процессе протекания жидкости по кювете 1 поступающий поток будет создавать движение жидкости вдоль стенок кюветы 1 к сливному патрубку 3, что в свою очередь будет создавать постоянную циркуляцию жидкости по кругу. При этом движении в частицах шлама (если они присутствуют в жидкости) будет возникать центробежная сила, выталкивающая их на периферию циркуляции, то есть к стенкам кюветы 1, и они будут оседать на дно. Для определения наличия шлама через 5 - 7 мин после получения исходного показателя открывается кран 8 и фиксируется новое показание на электронном блоке 7 обработки и фиксации, как указывалось ранее. Если второе показание будет меньше исходного, то это говорит о наличии шлама в анализируемой жидкости, так как произошло большее затемнение фотоприемника 6. А если показания будут одинаковыми, то для определения наличия и количества шлама в жидкости необходимо выполнить следующие операции. In the process of fluid flowing through the cuvette 1, the incoming stream will create fluid movement along the walls of the cuvette 1 to the drain pipe 3, which in turn will create a constant circulation of fluid in a circle. With this movement, centrifugal force will appear in the particles of the sludge (if they are present in the liquid), pushing them to the periphery of the circulation, that is, to the walls of the cell 1, and they will settle to the bottom. To determine the presence of sludge, after 5 to 7 minutes after receiving the initial indicator, the valve 8 is opened and a new indication is recorded on the processing and fixing electronic unit 7, as indicated earlier. If the second reading is less than the initial one, then this indicates the presence of sludge in the analyzed liquid, since there was a greater darkening of the photodetector 6. And if the readings are the same, then the following operations must be performed to determine the presence and amount of sludge in the liquid.
Открывают кран 8 на 10 - 15 с и сливают часть жидкости из кюветы 1, для очистки дна от осевшего шлама. Кран 8 закрывают. После заполнения кюветы 1 анализируемой жидкостью закрывают кран 9. Жидкость в кювете 1 на 2 - 3 мин оставляют в покое, и шлам, представляющий из себя легкоосаждающиеся коагулированные частицы загрязнений, выпадают в осадок. Кран 8 открывают, через дополнительный сливной патрубок 4 сначала проходит нижний слой жидкости, содержащий осевший шлам, если он присутствует. Прозрачность жидкости уменьшится, поскольку осадок малопрозрачен и фотоприемник 6 затемняется (индикатор показывает значение меньше исходного). Далее через патрубок 4 проходит верхний слой, отстоявшийся от шлама, и освещенность фотоприемника 6 увеличивается (индикатор показывает значение больше исходного). Кран 8 закрывают, а кран 9 открывают, чем обеспечивается продолжение процесса движения жидкости по кювете 1. Таким образом продолжительность затемнения фотоприемника 6, показывает наличие шлама и пропорционально его объемному содержанию. Если же анализируемая жидкость не содержит шлам, то освещенность фотоприемника 6 не изменится при открытии крана 8 после отстаивания жидкости (показание индикатора не изменится). Open the valve 8 for 10 - 15 s and drain part of the liquid from the cell 1, to clean the bottom of the settled sludge. The crane 8 is closed. After filling the cell 1 with the analyzed liquid, close the valve 9. The liquid in the cell 1 for 2 to 3 minutes is left alone, and the sludge, which is easily deposited coagulated particles of contamination, precipitate. The faucet 8 is opened, through the additional drain pipe 4, the lower layer of liquid first passes, containing the settled sludge, if present. The transparency of the liquid will decrease, since the precipitate is poorly transparent and the photodetector 6 is darkened (the indicator shows a value less than the original). Next, through the pipe 4 passes the upper layer, separated from the sludge, and the illumination of the photodetector 6 increases (the indicator shows a value greater than the original). The faucet 8 is closed, and the faucet 9 is opened, which ensures the continuation of the process of fluid movement through the cuvette 1. Thus, the duration of the darkening of the photodetector 6, indicates the presence of sludge and is proportional to its volumetric content. If the analyzed liquid does not contain sludge, then the illumination of the photodetector 6 will not change when the tap 8 is opened after settling of the liquid (the indicator reading will not change).
Таким образом, использование устройства, описанного выше, придает фотометрическому оптико-электронному анализатору содержания шлама и жидкости новые конструктивные особенности. Эти особенности состоят в том, что кювета имеет дополнительный сливной патрубок, на котором на внешних противоположных сторонах, на одной оси, установлены источник излучения и фотоприемник, что значительно уменьшает расстояние между ними и позволяет уменьшить рассеивание излучения, а также исключить запаздывание сигнала, проходящего через жидкость; на дополнительном сливном патрубке установлен кран, который позволяет исключить постоянный слив жидкости через дополнительный сливной патрубок, для обеспечения создания в кювете кругового движения жидкости и подачи ее в пространство между источником излучения и фотоприемником, только при проведении измерений; впускной патрубок снабжен краном, позволяющим перекрыть поступление жидкости в кювету при определении наличия и количества шлама в объеме жидкости; расположение впускного и сливного патрубков на одной стороне кюветы позволяет получить в кювете круговое движение жидкости, где в частицах шлама (при их наличии) будет возникать центробежная сила, выталкивающая их на периферию циркуляции, то есть к стенкам кюветы, и они будут оседать на ее дне. Перечисленная совокупность новых признаков позволяет достичь предусмотренный технический результат, а именно, повысить точность получаемых показаний наличия шлама в анализируемой жидкости. Thus, the use of the device described above gives the photometric optoelectronic analyzer of sludge and liquid content new design features. These features consist in the fact that the cuvette has an additional drain pipe, on which the radiation source and photodetector are installed on the opposite opposite sides, on the same axis, which significantly reduces the distance between them and allows to reduce the radiation scattering, as well as to exclude the delay of the signal passing through liquid; a tap is installed on the additional drain pipe, which eliminates the constant discharge of liquid through the additional drain pipe, to ensure that the cell creates circular motion of the liquid and feeds it into the space between the radiation source and the photodetector, only during measurements; the inlet pipe is equipped with a valve that allows you to block the flow of fluid into the cell when determining the presence and amount of sludge in the volume of fluid; the location of the inlet and drain pipes on one side of the cuvette allows you to get a circular fluid motion in the cuvette, where centrifugal force will appear in the sludge particles (if any), pushing them to the periphery of the circulation, that is, to the walls of the cuvette, and they will settle at its bottom . The listed set of new features allows you to achieve the intended technical result, namely, to increase the accuracy of the obtained indications of the presence of sludge in the analyzed fluid.
Применение крышки кюветы без отверстия позволяет устранить возможное попадание пыли из окружающего воздуха в анализируемую жидкость, что скажется на точности получаемых показаний. The use of a cuvette lid without a hole eliminates the possible ingress of dust from the ambient air into the analyzed liquid, which will affect the accuracy of the readings.
Расположение выпускного и сливного патрубков на одной стороне кюветы позволяет сделать конструкцию анализатора более компактной и удобной для подключения к источнику анализируемой жидкости. The location of the outlet and drain pipes on one side of the cell allows the analyzer design to be more compact and convenient for connecting to the source of the analyzed liquid.
Кювета реализуется, например, из оргстекла. В качестве источника излучения может быть использован He-Ne-лазер. Фотоприемник реализуется на основе фотодиода ФД-24К. A cuvette is sold, for example, from plexiglass. As a radiation source, a He-Ne laser can be used. The photodetector is implemented based on the FD-24K photodiode.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97107366A RU2117277C1 (en) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | Photometric optoelectronic analyzer of slime content in liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97107366A RU2117277C1 (en) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | Photometric optoelectronic analyzer of slime content in liquid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2117277C1 true RU2117277C1 (en) | 1998-08-10 |
| RU97107366A RU97107366A (en) | 1998-12-20 |
Family
ID=20192666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97107366A RU2117277C1 (en) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | Photometric optoelectronic analyzer of slime content in liquid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2117277C1 (en) |
-
1997
- 1997-05-06 RU RU97107366A patent/RU2117277C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SU, 1775042 АЗ, 07.11.92. Алиев Т.М. и др. Рациональные конструкции фотоабсорбциометров для автоконтроля загрязненных технологических потоков. Доклады Всесоюзного совещания "Оптические и титрометрические анализаторы жидких сред". 4-6 октября 1971 г., Тбилиси, 1971, с. 355. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1139589A (en) | Fluid sample cell | |
| US3065665A (en) | Nephelometers | |
| CA1130604A (en) | Oil-in-water method and detector | |
| KR20050002822A (en) | Method for analysing liquids, in addition to a device therefor | |
| CN111239105B (en) | Spectrum monitoring system for sewage real-time monitoring | |
| CN103712927B (en) | Detecting system and method and water treatment system and method | |
| US6894778B2 (en) | Low detection limit turbidimeter | |
| CA2028148C (en) | Optical probe for fluid light transmission properties | |
| US7236248B2 (en) | Optical phytoplankton discriminator | |
| US4457624A (en) | Suspended sediment sensor | |
| US3617757A (en) | Measurement of the concentration of solids in fluids | |
| RU2117277C1 (en) | Photometric optoelectronic analyzer of slime content in liquid | |
| US4943370A (en) | Method and apparatus for monitoring material in a liquid | |
| CN201072407Y (en) | On-line detecting instrument for minute oil-hydrocarbon in water | |
| CN2514351Y (en) | Batch-type on-line automatic washing turbidimeter | |
| US3609048A (en) | Self cleaning sample cell for radiant energy analyzers | |
| CN108426836B (en) | Water monitoring device | |
| EP3461283B1 (en) | Compensating turbidity measuring device and method of using it | |
| EP3365657B1 (en) | Device for removing energy from a beam and a method(s) of use thereof | |
| CN2499825Y (en) | Analytical pool for on-line measuring petroleum product absorption spectrum | |
| CN203117104U (en) | CCD (Charge Coupled Device) scattering and refracting spectrum method-based device for analyzing tiny oil and pollution degree of water online | |
| Black | Procedures for sampling and measuring industrial wastes | |
| US4226532A (en) | Device for granulometric analysis of particles in fluids | |
| JPH1038797A (en) | Trace oil detector | |
| CN220912979U (en) | Water turbidity measuring device |