RU2244281C2 - System for sampling and delivering filtrate for ionometry - Google Patents
System for sampling and delivering filtrate for ionometry Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244281C2 RU2244281C2 RU2003104103/12A RU2003104103A RU2244281C2 RU 2244281 C2 RU2244281 C2 RU 2244281C2 RU 2003104103/12 A RU2003104103/12 A RU 2003104103/12A RU 2003104103 A RU2003104103 A RU 2003104103A RU 2244281 C2 RU2244281 C2 RU 2244281C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- collecting tank
- sampling
- storage tank
- hole
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматическим средствам отбора жидких проб из открытых емкостей при контроле вещественного состава промышленных растворов, жидкой фазы пульп, сточных вод и других объектов предприятий цветной металлургии и может быть использовано для аналогичных целей в химической и горной отраслях промышленности.The invention relates to automatic means for sampling liquid samples from open containers during the monitoring of the material composition of industrial solutions, the liquid phase of pulps, wastewater and other objects of non-ferrous metallurgy enterprises and can be used for similar purposes in the chemical and mining industries.
Известна система отбора жидких образцов из открытых емкостей [1]. Система содержит пробоотборную трубку, один конец которой погружен в открытую емкость с технологической исследуемой жидкой средой, а другой конец через прямой клапан соединен с входом фильтра. Вход фильтра дополнительно через обратный клапан соединен со сливной трубкой. Выход фильтра через распределительную трубку соединен с источником вакуум-давления и измерительным прибором.A known system of sampling liquid samples from open containers [1]. The system contains a sampling tube, one end of which is immersed in an open container with a technological liquid being studied, and the other end is connected through a direct valve to the inlet of the filter. The inlet of the filter is additionally connected via a check valve to the drain pipe. The filter outlet through a distribution tube is connected to a vacuum pressure source and a measuring device.
За счет создания вакуума в распределительной трубке а соответственно и в пробоотборной трубке, конец которой погружен в технологическую исследуемую жидкую среду, жидкость поступает через прямой клапан в фильтр, проходя через фильтр она фильтруется и фильтрат направляется в измерительный прибор.Due to the creation of a vacuum in the distribution tube and, accordingly, in the sampling tube, the end of which is immersed in the technological liquid being studied, the liquid enters through the direct valve into the filter, passing through the filter, it is filtered and the filtrate is sent to the measuring device.
За счет создания давления в распределительной трубке избыточная часть фильтрата возвращается обратно в жидкую среду. При этом возврат происходит через фильтр, обратный клапан и сливную трубку.By creating pressure in the distribution tube, the excess portion of the filtrate is returned back to the liquid medium. In this case, the return occurs through the filter, check valve and drain pipe.
Преимущества данной системы заключаются в том, что фильтр находится в непосредственной близости к измерительному прибору. Это позволяет быстро заменить его в случае необходимости. Регенерация фильтра осуществляется избыточной частью фильтрата (шлейф), который, протекая через фильтр в обратном направлении, очищает фильтровальные каналы фильтра. Дополнительный канал возврата избыточной пробы через обратный клапан и трубку сброса устраняет попадание частиц, скопившихся на фильтре, в пробоотборную трубку.The advantages of this system are that the filter is in close proximity to the measuring device. This allows you to quickly replace it if necessary. The regeneration of the filter is carried out by the excess part of the filtrate (loop), which, flowing through the filter in the opposite direction, cleans the filter channels of the filter. An additional channel for returning excess sample through a non-return valve and a discharge pipe eliminates the ingress of particles accumulated on the filter into the sampling pipe.
Однако данное устройство не обеспечит надежную работу при отборе фильтрата из гидросмесей с большим содержанием твердых частиц, например продуктов флотации, содержащих до 40% твердых частиц в единице объема и имеющих крупность до одного миллиметра и более. К тому же при применении дорогостоящих измерительных приборов целесообразно иметь один прибор для последовательной подачи к нему проб фильтрата от разных точек контроля, разбросанных на десятки и сотни метров друг от друга, а данное устройство не обеспечит транспорт фильтрата на такие расстояния с помощью вакуума. К тому же возможны значительные перепады высот на трассе транспортирования.However, this device will not ensure reliable operation during the selection of the filtrate from hydraulic mixtures with a high content of solid particles, for example flotation products containing up to 40% of solid particles per unit volume and having a particle size of up to one millimeter or more. In addition, when using expensive measuring instruments, it is advisable to have one device for sequentially supplying filtrate samples to it from different control points scattered tens and hundreds of meters from each other, and this device will not ensure the filtrate is transported at such distances using vacuum. In addition, significant differences in elevation on the transportation route are possible.
Известна автоматическая система пробоотбора [2], содержащая фильтр, установленный на линии отбора пробы, пульсатор с датчиком уровня и пневмоклапанами, один из которых установлен в линии отбора пробы, а другой - в линии доставки пробы, управляемый источник вакуум-давления, подключенный к управляющим входам пневмоклапанов и пульсатору и установленный в линии подачи сжатого воздуха, соединенный через электромагнитный клапан с линией отбора пробы, приемную камеру с электромагнитным клапаном на выходе, сливную камеру с датчиком уровня и программное устройство, подключенное входами к датчикам уровня, а выходами - к управляющим входам электромагнитных клапанов. Система снабжена также датчиком уровня пробы в пробоприемной емкости, дополнительным электромагнитным клапаном, установленным на выходе сливной камеры, и гидрораспределителем, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом программного устройства, при этом приемная и сливная камеры связаны с линией доставки пробы соответственно через нормально закрытый и нормально открытый каналы гидрораспределителя.A known automatic sampling system [2], containing a filter mounted on the sampling line, a pulsator with a level sensor and pneumatic valves, one of which is installed in the sampling line, and the other in the sample delivery line, a controlled vacuum pressure source connected to the control pneumatic valve inlets and a pulsator and installed in the compressed air supply line connected through an electromagnetic valve to a sampling line, a receiving chamber with an electromagnetic valve at the outlet, a drain chamber with a level sensor and prog frame device connected by inputs to level sensors, and outputs to control inputs of electromagnetic valves. The system is also equipped with a sample level sensor in the sampling tank, an additional solenoid valve installed at the outlet of the drain chamber, and a control valve, the control input of which is connected to the corresponding output of the software device, while the inlet and outlet chambers are connected to the sample delivery line, respectively, through normally closed and normally open channels of the control valve.
Данная система отбора фильтрата позволяет опробовать гидросмеси любого состава и транспортировать фильтраты с помощью сжатого воздуха на значительные расстояния и высоты.This filtrate selection system allows you to test hydraulic mixtures of any composition and transport the filtrates with compressed air over considerable distances and heights.
Недостатком является отдув слоя твердых частиц (кека) с поверхности фильтра с помощью сжатого воздуха. Под действием воздуха ускоряется кристаллизация растворенных в гидросмеси солей на поверхности фильтра, происходит его цементизация и быстрое зарастание фильтрующих пор.The disadvantage is the blowing of a layer of solid particles (cake) from the surface of the filter using compressed air. Under the influence of air, crystallization of salts dissolved in the hydraulic mixture on the surface of the filter is accelerated, it is cemented and the filter pores are rapidly overgrown.
Задачей заявляемого изобретения является повышение точности измерения ионного состава пробы и увеличение срока службы фильтра за счет улучшения условий его регенерации.The task of the invention is to improve the accuracy of measuring the ionic composition of the sample and increase the service life of the filter by improving the conditions for its regeneration.
Поставленная задача решается тем, что система отбора и доставки проб фильтрата для ионометрии содержит фильтр, погруженный в исследуемую среду и связанный с накопительной емкостью, источник вакуум-давления, который через пневмотрубку соединен с верхним отверстием накопительной емкости, пробоприемную емкость, связанную с накопительной емкостью, устройство управления, первый выход которого соединен с источником вакуум-давления. Новым с системе является то, что накопительная емкость разделена на камеру промывки и камеру отправки, причем нижнее отверстие камеры промывки является нижним отверстием накопительной емкости, а боковое отверстие камеры отправки является боковым отверстием накопительной емкости, внутри камеры промывки установлен плавающий клапан с возможностью перекрывания нижнего и верхнего отверстия, фильтр соединен через пробоотборную трубку с нижним отверстием накопительной емкости, боковое отверстие накопительной емкостти через транспортную трубку соединено с пробоприемной емкостью, которая соединена с измерительным входом анализатора, в транспортной трубке установлен датчик протока, а на конце транспортной трубки установлен обратный клапан, выход датчика протока соединен со входом устройства управления, второй выход которого соединен с управляющим входом анализатора.The problem is solved in that the filtration sampling and delivery system for ionometry contains a filter immersed in the test medium and connected to the storage tank, a vacuum pressure source, which is connected through the pneumatic tube to the upper opening of the storage tank, a sample receiving tank connected to the storage tank, a control device, the first output of which is connected to a vacuum pressure source. New to the system is that the storage tank is divided into a washing chamber and a sending chamber, with the lower opening of the washing chamber being the lower opening of the collecting tank, and the side opening of the sending chamber is a side opening of the collecting tank, a floating valve is installed inside the washing chamber with the possibility of overlapping the lower and top hole, the filter is connected through a sampling tube to the bottom hole of the storage tank, the side hole of the storage tank through the transport the tube is connected to a sampling tank, which is connected to the analyzer measuring input, a flow sensor is installed in the transport tube, and a check valve is installed at the end of the transport tube, the outlet of the flow sensor is connected to the input of the control device, the second output of which is connected to the control input of the analyzer.
Улучшение регенерации фильтра достигается, во-первых тем, что ее производят обратной промывкой фильтратом без доступа воздуха. Таким образом, агрессивные и загрязненные компоненты не окисляются и не забивают пористые ячейки фильтра. Во-вторых, объем фильтрата для регенерации, накапливаемый в камере промывки, постоянен и выбирается исходя из достаточности его для качественной промывки фильтра при каждом цикле отбора и доставки пробы. В-третьих, наличие датчика протока и устройства управления позволяет осуществлять косвенный контроль состояния фильтра и путем изменения соответствующих временных установок в допустимых пределах использовать полный рабочий ресурс фильтра.Improving filter regeneration is achieved, firstly, by the fact that it is produced by backwashing the filtrate without air. Thus, aggressive and contaminated components do not oxidize or clog the porous filter cells. Secondly, the volume of filtrate for regeneration accumulated in the washing chamber is constant and is selected on the basis of its sufficiency for high-quality washing of the filter during each sampling and delivery cycle. Thirdly, the presence of a flow sensor and a control device allows for indirect monitoring of the state of the filter and by changing the appropriate time settings within the acceptable range to use the full working life of the filter.
Постоянная регенерация фильтра обеспечивает его высокую производительность и позволяет в течение нескольких минут отбирать объем фильтрата, многократно превышающий остаток в системе отбора и доставки. Промежутки между циклами измеряются минутами и состав исследуемой среды за это время изменяется незначительно, поэтому заражение проб соседних циклов будет ничтожно мало. Качественная регенерация фильтра уменьшает также влияние остаточных примесей в фильтре на состав пробы. Таким образом, проба поступает в анализатор с минимальными искажениями, что увеличивает точность измерения.Constant regeneration of the filter ensures its high performance and allows for several minutes to select the filtrate volume, many times exceeding the remainder in the selection and delivery system. The intervals between cycles are measured in minutes and the composition of the test medium during this time varies insignificantly, so the infection of samples from neighboring cycles will be negligible. High-quality regeneration of the filter also reduces the effect of residual impurities in the filter on the composition of the sample. Thus, the sample enters the analyzer with minimal distortion, which increases the accuracy of the measurement.
На чертеже приведена блок схема системы.The drawing shows a block diagram of the system.
Система содержит фильтр 1, погруженный в жидкую исследуемую среду 2 и соединенный пробозаборной трубкой 3 с накопительной емкостью 4, источник вакуум-давления 5, соединенный пневмотрубкой 6 с накопительной емкостью 4. Накопительная емкость 4 содержит камеру 11 промывки для накопления и возврата фильтрата на регенерацию фильтра 1 и камеру отправки 12 для накопления и отправки фильтрата на анализ в пробоприемную емкость 7. Боковое отверстие камеры 12 отправки, являющееся боковым отверстием накопительной емкости 4, соединено с пробоприемной емкостью 7 транспортной трубкой 8, в которой установлен датчик 9 протока, а на выходе транспортной трубки 8 расположен обратный клапан 10. Нижнее отверстие 13 камеры 11 промывки, являющееся нижним отверстием накопительной емкости 4, соединено через пробозаборную трубку 3 к фильтру 1. Верхнее отверстие 14 накопительной емкости 4 соединено через пневмотрубку 6 к источнику вакуум-давления 5. Камера 11 промывки содержит верхнее переливное отверстие 15 для перелива фильтрата в камеру 12 отправки. Камера 11 промывки содержит также распределительный, свободноплавающий на поверхности фильтрата двухсторонний клапан 16, перекрывающий верхнее отверстие 14 после окончания заполнения фильтратом обеих камер 11, 12, и нижнее отверстие 14 после опорожнения камеры 11 промывки при регенерации фильтра. Пробоприемная емкость 7 соединена с измерительным входом анализатором 17. Выход датчика 9 протока соединен со входом устройства управления 18, первый выход которого соединен с источником 5 вакуум-давления, а второй выход соединен с управляющим входом анализатора 17.The system comprises a filter 1 immersed in a liquid test medium 2 and connected by a sampling tube 3 with a storage tank 4, a vacuum pressure source 5 connected by a pneumatic tube 6 with a storage tank 4. The storage tank 4 contains a washing chamber 11 for collecting and returning the filtrate to filter regeneration 1 and the sending chamber 12 for accumulating and sending the filtrate for analysis to the sampling tank 7. The lateral opening of the sending chamber 12, which is the side opening of the collecting tank 4, is connected to the sampling tank 7 7 with a transport tube 8, in which a flow sensor 9 is installed, and a check valve 10 is located at the outlet of the transport tube 8. The lower opening 13 of the washing chamber 11, which is the lower opening of the storage tank 4, is connected through a sampling tube 3 to the filter 1. Upper opening 14 the storage tank 4 is connected through a pneumatic tube 6 to a source of vacuum pressure 5. The flushing chamber 11 contains an upper overflow hole 15 for overflowing the filtrate into the sending chamber 12. The washing chamber 11 also contains a two-way valve 16, freely floating on the surface of the filtrate, blocking the upper hole 14 after the filtrate has filled both chambers 11, 12, and the lower hole 14 after emptying the washing chamber 11 during filter regeneration. The sampling tank 7 is connected to the measuring input by the analyzer 17. The output of the duct sensor 9 is connected to the input of the control device 18, the first output of which is connected to a vacuum pressure source 5, and the second output is connected to the control input of the analyzer 17.
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
В исходном положении плавающий клапан 16 находится в нижнем положении. Устройство управления 18 подает сигнал на источник 5 вакуум-давления, который включает подачу вакуума. Обратный клапан 10 предохраняет систему от подсоса атмосферного воздуха. Под действием разрежения клапан 16 открывает отверстие 13, начинается отбор фильтрата. Камера промывки 11 заполняется до переливного отверстия 15, начинает заполняться камера 12 отправки, этот момент изображен на чертеже. Клапан 16, поднимаясь вместе с уровнем фильтрата, во время заполнения камеры 12 промывки не перекрывает верхнее отверстие 14. После заполнения камеры 12 отправки до переливного отверстия 15 уровень фильтрата в накопительной емкости 4 еще несколько повышается до перекрытия клапаном 16 верхнего отверстия 14. Доступ к фильтрату в пневмотрубку 6 закрыт, отбор фильтрата самопроизвольно прекращается. Устройство управления 18 выдает сигнал на источник 5 вакуум-давления, который включает подачу сжатого воздуха по пневмотрубке 6 в накопительную емкость 4. Клапан 16 отжимается от верхнего отверстия 14. Начинается вытеснение фильтрата из камеры 12 отправки в транспортную трубку 8 к пробоприемной емкости 7 анализатора 17. После опорожнения камеры 11 промывки клапан 16 прижимается к нижнему отверстию 13 и предохраняет фильтр 1 от попадания в него сжатого воздуха. Можно начинать следующий цикл отбора и доставки фильтрата.In the initial position, the floating valve 16 is in the lower position. The control device 18 provides a signal to a source 5 of vacuum pressure, which includes the supply of vacuum. The non-return valve 10 prevents the system from sucking in atmospheric air. Under the action of vacuum, the valve 16 opens the hole 13, the selection of the filtrate begins. The flushing chamber 11 is filled to the overflow hole 15, the sending chamber 12 begins to fill up, this moment is shown in the drawing. The valve 16, rising with the level of the filtrate, during filling of the flushing chamber 12 does not block the upper hole 14. After filling the sending chamber 12 to the overflow hole 15, the level of the filtrate in the accumulation tank 4 increases slightly until the valve 16 closes the upper hole 14. Access to the filtrate into the pneumatic tube 6 is closed, the selection of the filtrate spontaneously stops. The control device 18 generates a signal to the vacuum pressure source 5, which includes the supply of compressed air through the pneumatic tube 6 to the accumulation tank 4. The valve 16 is squeezed from the upper hole 14. The filtrate begins to be displaced from the sending chamber 12 into the transport tube 8 to the sampling tank 7 of the analyzer 17 . After emptying the flushing chamber 11, the valve 16 is pressed against the lower hole 13 and prevents the filter 1 from getting compressed air into it. You can begin the next cycle of selection and delivery of the filtrate.
Продолжительность заполнения накопительной емкости 4 предварительно определяется экспериментальным путем и время подачи вакуума устанавливается несколько больше необходимой величины. Датчик 9 протока с достаточной точностью контролирует объем транспортируемого фильтрата. При уменьшении объема ниже заданного предела устройство управления 18 автоматически увеличивает время подачи вакуума либо выдает информацию о необходимости замены фильтра. Т.е. датчик протока 9 позволяет реализовать автоматическую диагностику системы, увеличивая ее надежность и срок службы фильтра 1.The duration of filling the storage tank 4 is preliminarily determined experimentally and the time for supplying the vacuum is set slightly larger than the required value. The flow sensor 9 with sufficient accuracy controls the volume of transported filtrate. When the volume decreases below a predetermined limit, the control device 18 automatically increases the time for applying a vacuum or provides information about the need to replace the filter. Those. the flow sensor 9 allows you to implement automatic diagnostics of the system, increasing its reliability and the service life of the filter 1.
В слое кека, образующегося на поверхности фильтра 1 при некачественной его отдувке, накапливаются ионы контролируемых металлов, поэтому отбираемый состав фильтрата контролируемой среды может меняться, искажая представительность пробы. Постоянная регенерация поверхности фильтра 1 обратным потоком части отобранной жидкости обеспечит представительность пробы.In the layer of cake formed on the surface of the filter 1 during poor-quality blowing, ions of controlled metals accumulate, therefore, the selected composition of the filtrate of the controlled medium can change, distorting the representativeness of the sample. Constant regeneration of the surface of the filter 1 by the reverse flow of a part of the sampled liquid will ensure representativeness of the sample.
Список литературыList of references
1. Патент США №6076410, "Liquid sample collector and liquid return apparatus", опубликованный 20 июня 2000 года.1. US patent No. 6076410, "Liquid sample collector and liquid return apparatus", published June 20, 2000.
2. Авторское Свидетельство Российской Федерации №1265519, "Автоматическая система пробоотбора", опубликованное 23 октября 1986 года (Прототип).2. Copyright Certificate of the Russian Federation No. 1265519, “Automatic Sampling System”, published on October 23, 1986 (Prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003104103/12A RU2244281C2 (en) | 2003-02-11 | 2003-02-11 | System for sampling and delivering filtrate for ionometry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003104103/12A RU2244281C2 (en) | 2003-02-11 | 2003-02-11 | System for sampling and delivering filtrate for ionometry |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003104103A RU2003104103A (en) | 2004-08-10 |
| RU2244281C2 true RU2244281C2 (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=34880898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003104103/12A RU2244281C2 (en) | 2003-02-11 | 2003-02-11 | System for sampling and delivering filtrate for ionometry |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2244281C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2534236C2 (en) * | 2013-02-22 | 2014-11-27 | Закрытое акционерное общество "ТЕХНОЛИНК" | System for automatic feed and circulation of suspensions and solutions in flow measuring cell of analysers |
| RU2548398C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Apparatus for filtering and sampling liquids in pressure vessels |
| CN107167358A (en) * | 2017-07-11 | 2017-09-15 | 国家海洋局第三海洋研究所 | Suck-back Combined water spline filter system |
-
2003
- 2003-02-11 RU RU2003104103/12A patent/RU2244281C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2534236C2 (en) * | 2013-02-22 | 2014-11-27 | Закрытое акционерное общество "ТЕХНОЛИНК" | System for automatic feed and circulation of suspensions and solutions in flow measuring cell of analysers |
| RU2548398C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Apparatus for filtering and sampling liquids in pressure vessels |
| CN107167358A (en) * | 2017-07-11 | 2017-09-15 | 国家海洋局第三海洋研究所 | Suck-back Combined water spline filter system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6225125B1 (en) | Method and apparatus for controlled instrumentation of particles with a filter device | |
| US5185084A (en) | Method and apparatus for control of flow through a filter chamber by measured chamber equilibration pressure | |
| KR101905177B1 (en) | Filtration Device For Water Quality analysis | |
| JP2763468B2 (en) | Classification device for particles in liquids using light scattering | |
| JPS5821141A (en) | Method and vessel for decision of flocculation reaction of particles | |
| JP3294285B2 (en) | Instrumentation processing method and apparatus for particles using a filter | |
| RU2244281C2 (en) | System for sampling and delivering filtrate for ionometry | |
| JP3608066B2 (en) | Particle analyzer | |
| RU2331055C2 (en) | System for automated selection, preparing and delivery of filtrate sample | |
| RU2419776C2 (en) | Automatic system of liquid sample analytical control | |
| WO2016134403A1 (en) | An apparatus for taking samples from a slurry flow | |
| CN108061786A (en) | A kind of water quality detecting device of automation collection, classification and Detection and record | |
| CA2666493C (en) | Method of and equipment for preparing an analysis sample | |
| KR20130127831A (en) | A filter self-cleaning system for measuring contaminated substance | |
| US3949611A (en) | Sample collecting system | |
| US5094818A (en) | Self-filling anti-siphon flow system for particle analysis | |
| US4206650A (en) | Device for introducing samples into fluid analyzer | |
| RU26654U1 (en) | AUTOMATED FILTER SAMPLING AND DELIVERY SYSTEM | |
| SU890157A1 (en) | Sedimentation granulometer | |
| EA036124B1 (en) | Measurement apparatus for measuring a volume of a desired solid component in a sample volume of a solid-liquid slurry, device and method for measuring a volume | |
| KR20200070938A (en) | Filtering apparatus for automatically discharging waste liguid | |
| SU938066A1 (en) | Device for sampling liquid | |
| CN220656512U (en) | Precipitation device based on continuous water quality analyzer is used | |
| CN213456226U (en) | Liquid sample circulation quantitative acquisition device | |
| US4863868A (en) | Apparatus for detecting the presence of micro organism in liquid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170212 |