RU2634803C1 - Устройство для экспресс-анализа качества продуктов - Google Patents
Устройство для экспресс-анализа качества продуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2634803C1 RU2634803C1 RU2016120166A RU2016120166A RU2634803C1 RU 2634803 C1 RU2634803 C1 RU 2634803C1 RU 2016120166 A RU2016120166 A RU 2016120166A RU 2016120166 A RU2016120166 A RU 2016120166A RU 2634803 C1 RU2634803 C1 RU 2634803C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezosensor
- liquid
- cylinder
- analysis
- gas
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для экспрессного анализа «на месте» жидких и твердых продуктов по концентрации их газов-маркеров. Устройство для экспресс-анализа качества продуктов включает один пьезосенсор с чувствительным пленочным покрытием для сорбции газов-маркеров, встроенный в держатель крышки ячейки детектирования, и устройства для возбуждения колебаний, фиксирования и отображения сигналов пьезосенсора. Ячейка детектирования устройства выполнена в виде съемного цилиндра с меткой, ограничивающей объем анализируемых образцов, цилиндр герметично соединяется с помощью насадки или резьбы с крышкой газоанализатора таким образом, чтобы пьезосенсор находился внутри цилиндра и не соприкасался с жидким или твердым образцом, а все части газоанализатора - миниатюрное устройство для возбуждения колебаний, микропроцессор для регистрации сигнала пьезосенсора и элемент питания (аккумулятор или батарейки) - расположены в одном корпусе над крышкой анализатора и соединены с сигнальным устройством, срабатывание которого определяется скоростью изменения сигнала пьезосенсора при сорбции газов-маркеров газовой фазы над жидким или твердым образцом, зависящей от их концентрации и свидетельствующей о качестве анализируемого объекта, на одной из боковых поверхностей блока питания размещены переключатель плавного установления порога срабатывания сигнального устройства, полученного предварительно по тест-образцу, кнопка включения и индикатор готовности устройства к работе, в нижней части корпуса расположены выходы для зарядного устройства и шины для соединения с регистратором, при этом время анализа жидких и твердых проб составляет 15-30 с, а восстанавливают и хранят пьезосенсоры в миниатюрной емкости с сорбентом на дне. Технический результат - увеличение ассортимента анализируемых продуктов, снижение энергопотребления, повышение мобильности и компактности предлагаемого устройства, сокращение времени анализа. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике проведения экспрессного анализа «на месте» жидких и твердых продуктов по концентрации газов-маркеров.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является портативное устройство для определения газов-маркеров на основе одного или нескольких пьезосенсоров, включающее корпус с патрубками, внутри которого расположены пьезосенсоры с чувствительными пленочными покрытиями для сорбции на них газов-маркеров образцов, устройства для возбуждения колебаний и фиксирования абсолютных сигналов пьезосенсоров, корпус выполнен в виде цилиндра с одной крышкой, на которой расположены держатели для пьезосенсора (пьезосенсоров), цилиндр удерживается кольцом на штативе с платформой, миниатюрная схема возбуждения жестко закреплена на крышке, а сигнал пьезосенсора (пьезосенсоров) фиксируется портативным частотомером, шкала которого отградуирована в единицах частоты и содержания газа-тестора, при этом схема возбуждения и частотомер питаются от встроенного элемента (Портативное устройство для определения газов-маркеров в выдыхаемом воздухе. Кучменко Т.А., Чувашев Д.Л., Кучменко A.M. Патент №2324168, Россия, МПК G01N 27/12; №2006145233, заявл. 19.12.2006, опубл. 10.05.2008, бюл. №13).
Недостатками существующего портативного устройства для определения газов-маркеров являются узкая специфичность определения и невозможность применения устройства для решения других аналитических задач даже путем замены рабочего элемента (сенсора), который определяет его детектирующую способность, так как шкала частотомера отградуирована в единицах содержания газа-маркера, низкая мобильность.
Техническая задача изобретения - увеличение ассортимента анализируемых веществ при составлении банка данных по скорости сорбции газов-маркеров жидких и твердых образцов на чувствительных пленках пьезосенсоров, повышение мобильности и компактности анализатора, снижение энергопотребления, сокращение времени анализа за счет упрощения стадий пробоотбора, сорбции газов в неравновесных условиях и принятия решения по качеству анализируемого образца.
Техническая задача изобретения достигается тем, что устройство для экспресс-анализа качества продуктов включает один пьезосенсор с чувствительным пленочным покрытием для сорбции газов-маркеров, встроенный в держатель крышки ячейки детектирования, и устройства для возбуждения колебаний, фиксирования и отображения сигналов пьезосенсора, новым является то, что ячейка детектирования устройства выполнена в виде съемного цилиндра с меткой, ограничивающей объем анализируемых образцов, цилиндр герметично соединяется с помощью насадки или резьбы с крышкой газоанализатора таким образом, чтобы пьезосенсор находился внутри цилиндра и не соприкасался с жидким или твердым образцом, а все части газоанализатора - миниатюрное устройство для возбуждения колебаний, микропроцессор для регистрации сигнала пьезосенсора и элемент питания (аккумулятор или батарейки) - расположены в одном корпусе над крышкой анализатора и соединены с сигнальным устройством, срабатывание которого определяется скоростью изменения сигнала пьезосенсора при сорбции газов-маркеров газовой фазы над жидким или твердым образцом, зависящей от их концентрации и свидетельствующей о качестве анализируемого объекта, на одной из боковых поверхностей блока питания размещены переключатель плавного установления порога срабатывания сигнального устройства, полученного предварительно по тест-образцу, кнопка включения и индикатор готовности устройства к работе, в нижней части корпуса расположены выходы для зарядного устройства и шины для соединения с регистратором, при этом время анализа жидких и твердых проб составляет 15-30 с, а восстанавливают и хранят пьезосенсор в миниатюрной емкости с сорбентом на дне.
Технический результат заключается в увеличении ассортимента анализируемых продуктов за счет измерения скорости сорбции газа-маркера в неравновесных условиях и сравнении ее с установленной ранее для тест-образца, которая пропорциональна концентрации газов над жидкими и твердыми образцами; снижении энергопотребления, повышении мобильности и компактности предлагаемого устройства путем изменения размеров и технических параметров каждого блока, совмещения всех блоков прибора в одном корпусе (миниатюрной схемы возбуждения колебаний, микропроцессора и элемента питания) и благодаря отсутствию цифрового табло с показателями абсолютных сигналов сорбции; сокращении времени анализа благодаря простоте отбора пробы с помощью съемной ячейки детектирования. Конструкция ячейки удобна для анализа жидких и твердых соединений по содержанию газов-маркеров в их газовой фазе, так как для проведения анализа не требуются дополнительные блоки (генератор газовых смесей, пробоотборник газа и инжектор в ячейку детектирования). Время анализа сокращается из-за исключения стадий установления равновесия в генераторе и математической обработки результатов анализа, так как о превышении скорости изменения аналитического сигнала свидетельствует сигнальное устройство, оповещающее о несоответствии образца заявленному качеству.
Устройство для экспресс-анализа качества продуктов (фиг. 1) состоит из блока автономного питания, регистратора и съемной ячейки детектирования 1, представляющей собой емкость с насадкой или резьбой 2 для герметичного крепления к корпусу регистратора и с меткой 3 для отбора определенного количества жидких или твердых проб таким образом, чтобы закрепленный в корпусе пьезосенсор 4 на основе пьезорезонатора с пленкой сорбента 5, селективного к газам-маркерам анализируемых образцов, находился внутри емкости и не соприкасался с пробой вещества 6. Миниатюрная схема возбуждения колебаний пьезосенсора соединена с микропроцессором для регистрации сигнала - изменения скорости сорбции газа-маркера, они находится в одном корпусе 7. На верхней панели корпуса расположены переключатель плавного установления порога срабатывания сигнализатора 8 и сигнальный индикатор 9, срабатывание которого определяется превышением максимальной скорости изменения сигнала пьезосенсора в газовой фазе образца, что свидетельствует о несоответствии образца заявленному качеству. На одной из боковых поверхностей блока питания размещены кнопка включения 10 и индикатор питания 11, в нижней части корпуса расположены выходы для зарядного устройства и шины для соединения с регистратором 12, при этом время анализа не превышает 15-30 с, а восстанавливают и хранят пьезосенсор 4 в миниатюрной емкости 13 с сорбентом 14 на дне.
Устройство для экспресс-анализа качества продуктов работает следующим образом.
Блок питания с помощью шины 12 соединяют с миниатюрной схемой возбуждения, микропроцессором, возбуждающего колебания чувствительного элемента - пьезосенсора 4 на основе пьезорезонатора с пленкой покрытия 5, селективного к летучим веществам-маркерам, содержание которых свидетельствует о качестве продуктов, включают питание автономное или от сети с помощью кнопки включения 10, при этом загорается индикатор 11. С помощью переключателя плавного установления порога срабатывания сигнализатора 8 устанавливают верхний допустимый предел изменения скорости сорбции, при превышении которого срабатывает сигнальное устройство 9. Для тестирования и оценки состояния жидкого или твердого образца в одноразовую или многоразовую емкость 1 помещают пробу не выше метки 3, например, с помощью пипетки или шпателя, надевают насадку 2. Осторожно снимают (выкручивают) с регистратора миниатюрную емкость 13 с сорбентом 14, в которой хранится измерительный элемент 4 и восстанавливается состояние чувствительной селективной пленки 5. Вкручивают в корпус емкость 7 с анализируемой пробой 6. Наблюдают за сигнальным индикатором 9 на корпусе регистратора (например, диодом). Легколетучие вещества-маркеры из жидкого или твердого продукта 6 самопроизвольно диффундируют к поверхности пленочного покрытия 5, взаимодействуют с ним определенное время, которое зависит от особенностей реакции между парами вещества 6 и пленочным покрытием 5, при этом скорость изменения частоты колебаний пьезосенсора определяется концентрацией легколетучих веществ-маркеров. В течение 15-30 с при условии несоответствия образца заявленному качеству срабатывает сигнальное устройство 9. На пленочном покрытии протекает обратимая реакция, и для повторного применения пьезосенсор 4 регенерируют в миниатюрной емкости 13 с сорбентом 14 (например, с силикагелем).
Сравнение некоторых характеристик предлагаемого технического решения и ближайшего аналога представлено в таблице.
Предложенное устройство для экспресс-анализа качества продуктов позволяет:
1) увеличить ассортимент анализируемых веществ путем предварительного составления банка данных по скорости сорбции газов-маркеров жидких и твердых тест-образцов на чувствительных пленках пьезосенсоров, что позволяет исключить градуировку измерительного устройства в единицах концентрации одного газа. Повысить эффективность определения индивидуальных газов-маркеров возможно путем замены чувствительного элемента с селективным пленочным покрытием. Поэтому устройство может применяться для анализа твердых и жидких продуктов различного генезиса, в том числе продуктов питания, лекарственных препаратов, технических жидкостей, строительных материалов и др.
2) снизить энергопотребление, увеличить мобильность, компактность устройства для экспресс-анализа продуктов при сохранении всех рабочих функций (генерация колебаний пьезосенсора, автономное или внешнее питание, регистрация информации и принятия решения о качестве пробы, регенерации чувствительной пленки пьезосенсора) за счет применения миниатюрной микросхемы и программируемого микропроцессора, возможности применения компактных источников питания с резервом времени или применения внешнего источника питания. Для проведения анализа проб не требуются дополнительные блоки и устройства (пробоотборник, генератор равновесной газовой фазы и инжектор ее в ячейку детектирования), так как анализируется неравновесная газовая фаза. Долго сохранять эксплуатационные характеристики пьезосенсора возможно за счет дискретного режима измерения и прекращения нагрузки на тонкую пленку сорбента путем перемещения пьезосенсора в сухую миниатюрную емкость с силикагелем или другим сорбентом после контакта с анализируемой средой.
3) сократить время принятия решения о соответствии качества образца заявленному за счет применения вместо цифрового табло сигнального устройства, срабатывающего при превышении установленного порога скорости изменения аналитического сигнала и свидетельствующего о превышении допустимой концентрации газа-маркера тестируемого продукта.
Claims (1)
- Устройство для экспресс-анализа качества продуктов включает один пьезосенсор с чувствительным пленочным покрытием для сорбции газов-маркеров, встроенный в держатель крышки ячейки детектирования, и устройства для возбуждения колебаний, фиксирования и отображения сигналов пьезосенсора, отличающееся тем, что ячейка детектирования устройства выполнена в виде съемного цилиндра с меткой, ограничивающей объем анализируемых образцов, цилиндр герметично соединяется с помощью насадки или резьбы с крышкой газоанализатора таким образом, чтобы пьезосенсор находился внутри цилиндра и не соприкасался с жидким или твердым образцом, а все части газоанализатора - миниатюрное устройство для возбуждения колебаний, микропроцессор для регистрации сигнала пьезосенсора и элемент питания (аккумулятор или батарейки) - расположены в одном корпусе над крышкой анализатора и соединены с сигнальным устройством, срабатывание которого определяется скоростью изменения сигнала пьезосенсора при сорбции газов-маркеров газовой фазы над жидким или твердым образцом, зависящей от их концентрации и свидетельствующей о качестве анализируемого объекта, на одной из боковых поверхностей блока питания размещены переключатель плавного установления порога срабатывания сигнального устройства, полученного предварительно по тест-образцу, кнопка включения и индикатор готовности устройства к работе, в нижней части корпуса расположены выходы для зарядного устройства и шины для соединения с регистратором, при этом время анализа жидких и твердых проб составляет 15-30 с, а восстанавливают и хранят пьезосенсоры в миниатюрной емкости с сорбентом на дне.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120166A RU2634803C1 (ru) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | Устройство для экспресс-анализа качества продуктов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120166A RU2634803C1 (ru) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | Устройство для экспресс-анализа качества продуктов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2634803C1 true RU2634803C1 (ru) | 2017-11-03 |
Family
ID=60263783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016120166A RU2634803C1 (ru) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | Устройство для экспресс-анализа качества продуктов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2634803C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2706438C1 (ru) * | 2018-11-14 | 2019-11-19 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения искусственных ароматизаторов в спиртосодержащих растворах |
RU2775934C1 (ru) * | 2021-07-30 | 2022-07-12 | Татьяна Анатольевна Кучменко | Миниатюрная ячейка детектирования для одноканального анализатора выделяемых кожей легколетучих биомолекул |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5055270A (en) * | 1988-11-23 | 1991-10-08 | Halitec Industries Corp. | Gas sensor |
RU2324168C1 (ru) * | 2006-12-19 | 2008-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Портативное устройство для определения газов-маркеров в выдыхаемом воздухе |
RU2374632C1 (ru) * | 2008-10-08 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Миниатюрная ячейка детектирования газов в потоке |
RU2408007C2 (ru) * | 2008-09-11 | 2010-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Сенсорные Технологии" | Портативный газоанализатор |
-
2016
- 2016-05-24 RU RU2016120166A patent/RU2634803C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5055270A (en) * | 1988-11-23 | 1991-10-08 | Halitec Industries Corp. | Gas sensor |
RU2324168C1 (ru) * | 2006-12-19 | 2008-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Портативное устройство для определения газов-маркеров в выдыхаемом воздухе |
RU2408007C2 (ru) * | 2008-09-11 | 2010-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Сенсорные Технологии" | Портативный газоанализатор |
RU2374632C1 (ru) * | 2008-10-08 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Миниатюрная ячейка детектирования газов в потоке |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кочетова Ж.Ю. и др., Способ экспресс-оценки качества моторных масел в процессе эксплуатации автомобиля, Химия, Наука и технологии, Улан-Удэ, стр. 92-96, 20.04.2016. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2706438C1 (ru) * | 2018-11-14 | 2019-11-19 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения искусственных ароматизаторов в спиртосодержащих растворах |
RU2783062C1 (ru) * | 2021-07-15 | 2022-11-08 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для определения интенсивности запаха воды |
RU2775934C1 (ru) * | 2021-07-30 | 2022-07-12 | Татьяна Анатольевна Кучменко | Миниатюрная ячейка детектирования для одноканального анализатора выделяемых кожей легколетучих биомолекул |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7710568B1 (en) | Portable natural gas leak detector | |
BRPI0519078A2 (pt) | dispositivo contendo um visor indicador de tendÊncia | |
EP2216654A3 (en) | Sample analyzer | |
DK160781C (da) | Apparat til detektering af en bestanddel i en vaeskeproeve ved maaling af aendringer i ledningsevne. | |
ATE3690T1 (de) | Geraet zur lungenfunktionsanalyse. | |
MX2007013637A (es) | Sistema para el analisis rapido de materiales microbiologicos en muestras liquidas. | |
JPS59157557A (ja) | 少なくとも1つのセンサ−を有する測定装置 | |
RU2013136826A (ru) | Детекция протеолиза | |
RU2634803C1 (ru) | Устройство для экспресс-анализа качества продуктов | |
CN205607982U (zh) | 基于气味和阻抗的肉类品质检测装置 | |
RU2408007C2 (ru) | Портативный газоанализатор | |
RU2302627C1 (ru) | Газоанализатор с открытым входом на основе пьезосенсоров | |
JP2008292476A5 (ru) | ||
JP2006308420A (ja) | 水質測定器 | |
RU2641715C1 (ru) | СВЧ-устройство для измерения влажности почвы | |
RU2595811C1 (ru) | Миниатюрное устройство для экспресс-оценки состояния моторных масел | |
US20090273335A1 (en) | Sensing instrument | |
DE602004008759D1 (de) | Ständersystem mit Adapter | |
JP5292359B2 (ja) | 感知装置 | |
JPH1151841A (ja) | 水晶共振子型センサ付きポータブル粘度計 | |
RU2324168C1 (ru) | Портативное устройство для определения газов-маркеров в выдыхаемом воздухе | |
RU2571280C1 (ru) | Портативный анализатор газов с массивом пьезосенсоров | |
Kreevoy et al. | Filter paper diaphragm technique for diffusion coefficients | |
CN102706868A (zh) | 盐碘快速定量检测装置 | |
RU2366036C1 (ru) | Устройство пьезорезонансного сенсора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180525 |