RU2741308C1 - Device for integrated water quality monitoring in stationary and field conditions - Google Patents

Device for integrated water quality monitoring in stationary and field conditions Download PDF

Info

Publication number
RU2741308C1
RU2741308C1 RU2020116421A RU2020116421A RU2741308C1 RU 2741308 C1 RU2741308 C1 RU 2741308C1 RU 2020116421 A RU2020116421 A RU 2020116421A RU 2020116421 A RU2020116421 A RU 2020116421A RU 2741308 C1 RU2741308 C1 RU 2741308C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
control
output
way valve
input
Prior art date
Application number
RU2020116421A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Анатольевич Гордеев
Роман Витальевич Аниськов
Вадим Сергеевич Никонов
Андрей Аркадьевич Игнатьев
Суад Зухер Черемисин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "АМБ"
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 "Научно-производственное объединение "АМБ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "АМБ"
Priority to RU2020116421A priority Critical patent/RU2741308C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741308C1 publication Critical patent/RU2741308C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18—Water

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: water analysis by physical and chemical methods.SUBSTANCE: invention relates to the field of water analysis by physical and chemical methods and can be used for control of water quality when solving problems of chemical reconnaissance and environmental monitoring on objects of household, industrial and special purposes. Device for monitoring water quality in stationary and field conditions consists of a reservoir (an aqueous medium source), a control cuvette, two pumps, four two-way valves, a gas analyzer, two filters, a photocolorimeter, three liquid sensors, a device for monitoring total water values, a radioactivity indicator and a X-ray fluorescence spectrometer. Apparatus for monitoring total water values includes electrodes O2, pH, ORP installed inside the control cell, and the radioactivity indicator is located in close proximity to the control cuvette.EFFECT: invention provides higher depth of water quality control in stationary and field conditions.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области анализа небиологических материалов физическими и химическими методами и может быть использовано при решении задач химической разведки и (или) экологического мониторинга на объектах бытового, промышленного и специального назначения.The invention relates to the field of analysis of non-biological materials by physical and chemical methods and can be used in solving problems of chemical intelligence and (or) environmental monitoring at household, industrial and special-purpose facilities.

Толкование терминов, используемых в заявке.Interpretation of terms used in the application.

Глубина контроля - характеристика, задаваемая указанием составной части объекта с точностью, до которой определяется место отказа (неисправности) (1. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. - М. : Издательство стандартов, 1989. - 9 с., стр. 4; 2. Надежность и эффективность в технике: справочник. Т. 9, 1987. - 158 c., стр. 20-22).The depth of control is a characteristic specified by an indication of the component part of the object with an accuracy to which the place of failure (malfunction) is determined (1. GOST 20911-89. Technical diagnostics. Terms and definitions. - M.: Publishing house of standards, 1989. - 9 p., p. 4; 2. Reliability and efficiency in technology: reference book. T. 9, 1987. - 158 p., pp. 20-22).

Известны устройство и способ, реализованные в изобретении «Устройство и способ для определения токсичности жидких сред», патент РФ №2514115, G01N 33/18, опубл. 27.04.2014, Бюл. №12. Изобретение относится к водной токсикологии и установлению токсичности водных сред и образцов. Предназначено для определения токсичности жидкой среды в отсутствие биообъекта в единицах тест-функции по меньшей мере одного биообъекта. Также описаны мультисенсор, способ калибровки мультисенсора и способ для качественного и количественного определения токсичности жидких образцов.Known device and method, implemented in the invention "Device and method for determining the toxicity of liquid media", RF patent No. 2514115, G01N 33/18, publ. 04/27/2014, Bul. No. 12. The invention relates to aquatic toxicology and the determination of the toxicity of aquatic environments and samples. Designed to determine the toxicity of a liquid medium in the absence of a biological object in units of a test function of at least one biological object. A multisensor, a multisensor calibration method, and a method for qualitative and quantitative determination of the toxicity of liquid samples are also described.

Известен способ, реализованный в изобретении «Способ определения массовой концентрации люизита в воде, содержащей иприт, газохроматографическим методом с применением пламенно-ионизационного детектора», патент РФ №2472149, G01N 33/18, G01N 33/68 опубл. 10.01.2013, Бюл. №1. При реализации способа проводят дериватизацию люизита в 2-(2-хлорвинил)-1,3-дитиа-2-арсаолан и дериватизацию иприта в тиоэтиленгликоль, жидкостную экстракцию 2-(2-хлорвинил)-1,3-дитиа-2-арсаолана гексаном в присутствии хлорида натрия, концентрирование экстракта упариванием досуха, дериватизацию 2-(2-хлорвинил)-1,3-дитиа-2-арсаолана в ацетилен, газохроматографическое определение ацетилена, определяют массовую концентрацию люизита в воде.The known method, implemented in the invention "Method for determining the mass concentration of lewisite in water containing mustard gas by gas chromatography using a flame ionization detector", RF patent No. 2472149, G01N 33/18, G01N 33/68 publ. 01/10/2013, Bul. # 1. When implementing the method, lewisite is derivatized into 2- (2-chlorovinyl) -1,3-dithia-2-arsaolane and mustard gas is derivatized into thioethylene glycol, liquid extraction of 2- (2-chlorovinyl) -1,3-dithia-2-arsaolane with hexane is carried out in the presence of sodium chloride, concentration of the extract by evaporation to dryness, derivatization of 2- (2-vinyl chloride) -1,3-dithia-2-arsaolan into acetylene, gas chromatographic determination of acetylene, determine the mass concentration of lewisite in water.

Наиболее близким по своей технической сущности и выполняемым функциям аналогом-прототипом к заявленному, является устройство, реализованное в изобретении «Способ контроля веществ в водных растворах» патент РФ №2716163, G01N 33/18, G01N 30/12 опубл. 06.03.2020, Бюл. №7. Устройство включает: резервуар (источник водной среды), контрольную кювету, газоанализатор, насос, первый двухходовой клапан, второй двухходовой клапан, причем резервуар соединен через тракт отбора пробы водной среды с насосом, выход которого соединен с входом первого двухходового клапана, выход которого соединен с контрольной кюветой, выход которой соединен с входом второго двухходового клапана, выход которого соединен с входом с входом газоанализатора. Питание осуществляется через линию питания АКБ или внешним блоком питания системы отбора проб, 2-х ходовые клапаны оборудованы воздушным трактом, управление осуществляется с использованием тракта управления (интерфейса), трактом связи с ПК или другим отображающим устройством.The closest in technical essence and functions to the prototype analogue to the claimed one is a device implemented in the invention "Method for controlling substances in aqueous solutions" RF patent No. 2716163, G01N 33/18, G01N 30/12 publ. 06.03.2020, Bul. No. 7. The device includes: a reservoir (a source of an aqueous medium), a control cuvette, a gas analyzer, a pump, a first two-way valve, a second two-way valve, and the reservoir is connected through a path for sampling an aqueous medium with a pump, the outlet of which is connected to the inlet of the first two-way valve, the outlet of which is connected to a control cell, the output of which is connected to the input of the second two-way valve, the output of which is connected to the input of the gas analyzer. Power is supplied through the battery power line or an external power supply unit for the sampling system, 2-way valves are equipped with an air path, control is carried out using a control path (interface), a communication path with a PC or other display device.

Технической проблемой в данной области является: низкая глубина контроля качества воды в стационарных и полевых условиях из-за отсутствия возможности одновременного (с использованием одной пробы воды) определения значений показателей: обобщенных показателей воды (водородный показатель, общая минерализация, окисляемость перманганатная); неорганических веществ в воде (алюминий (Al3+), барий (Ва2+), железо (Fе, суммарно), кадмий (Сd, суммарно), марганец (Мn, суммарно), медь (Сu, суммарно), молибден (Мо, суммарно), мышьяк (Аs, ртуть (Hg, суммарно), свинец (Рb, суммарно), селен (Se, суммарно), стронций (Sr2+), суммарно), никель (Ni, суммарно)), хром, цинк (Zn2+); органолептических свойств воды (цветность, мутность), радиологических веществ в воде (общая β-радиоактивность), а также необходимости применения дополнительных материалов для проведения контроля. A technical problem in this area is : low depth of water quality control in stationary and field conditions due to the lack of the possibility of simultaneous (using one water sample) determination of the values of indicators: generalized water indicators (pH, total salinity, permanganate oxidizability); inorganic substances in water (aluminum (Al 3+ ), barium (Ba 2+ ), iron (Fe, total), cadmium (Cd, total), manganese (Mn, total), copper (Cu, total), molybdenum (Mo , total), arsenic (Аs, mercury (Hg, total), lead (Pb, total), selenium (Se, total), strontium (Sr 2+ ), total), nickel (N i , total)), chromium, zinc (Zn 2+ ); organoleptic properties of water (color, turbidity), radiological substances in water (total β-radioactivity), as well as the need to use additional materials for control.

Техническая проблема решается созданием устройства комплексного контроля качества воды в стационарных и полевых условиях, обеспечивающего повышение глубины контроля качества воды в стационарных и полевых условиях за счет возможности одновременного (с использованием одной пробы воды) определения значений показателей: обобщенных показателей воды (водородный показатель, общая минерализация, окисляемость перманганатная); неорганических веществ в воде (алюминий (Al3+), барий (Ва2+), железо (Fе, суммарно), кадмий (Сd, суммарно), марганец (Мn, суммарно), медь (Сu, суммарно), молибден (Мо, суммарно), мышьяк (Аs, ртуть (Hg, суммарно), свинец (Рb, суммарно), селен (Se, суммарно), стронций (Sr2+), суммарно), никель (Ni, суммарно)), хром, цинк (Zn2+); органолептических свойств воды (цветность, мутность), радиологических веществ в воде (общая β-радиоактивность), а также отсутствия необходимости применения дополнительных материалов для проведения контроля. The technical problem is solved by creating a device for integrated water quality control in stationary and field conditions, which provides an increase in the depth of water quality control in stationary and field conditions due to the possibility of simultaneous (using one water sample) determination of the values of indicators: generalized water indicators (pH value, total mineralization , oxidizability is permanganate); inorganic substances in water (aluminum (Al 3+ ), barium (Ba 2+ ), iron (Fe, total), cadmium (Cd, total), manganese (Mn, total), copper (Cu, total), molybdenum (Mo , total), arsenic (Аs, mercury (Hg, total), lead (Pb, total), selenium (Se, total), strontium (Sr 2+ ), total), nickel (N i , total)), chromium, zinc (Zn 2+ ); organoleptic properties of water (color, turbidity), radiological substances in water (total β-radioactivity), as well as the absence of the need to use additional materials for control.

Техническая проблема решается тем, что устройство комплексного контроля качества воды в стационарных и полевых условиях в составе: резервуара (источника водной среды), контрольной кюветы, первого насоса, первого двухходового клапана, второго двухходового клапана, газоанализатора, причем, первый выход контрольной кюветы соединен с первым входом второго двухходового клапана выход которого соединен с газоанализатором, согласно изобретению дополнено: первым фильтром, вторым фильтром, третьим двухходовым клапаном, четвертым двухходовым клапаном, фотоколориметром, первым датчиком жидкости, вторым датчиком жидкости, третьим датчиком жидкости, устройством контроля общих показателей воды, индикатором радиоактивности, вторым насосом, рентгенофлуоресцентным спектрометром, причем, выход первого фильтра соединен с входом третьего двухходового клапана, выход которого соединен с первым входом контрольной кюветы, резервуар (источник водной среды) соединен через тракт отбора пробы водной среды с входом четвертого двухходового клапана, выход которого соединен с входом первого датчика жидкости, выход которого соединен с входом фотоколориметра, выход которого соединен с вторым датчиком жидкости, выход которого соединен со вторым входом контрольной кюветы, второй выход которой соединен с первым входом первого двухходового клапана, выход которого соединен с входом третьего датчика жидкости, выход которого соединен с входом первого насоса, третий выход контрольной кюветы соединен с входом рентгенофлуоресцентного спектрометра, второй вход второго двухходового клапана соединен с выходом второго фильтра, выход газоанализатора соединен с входом второго насоса, устройство контроля общих показателей воды включает установленные внутри контрольной кюветы электроды О2, рН, ОВП, индикатор радиоактивности расположен в непосредственной близости к контрольной кювете. The technical problem is solved by the fact that the device for integrated water quality control in stationary and field conditions includes: a reservoir (source of an aqueous medium), a control cuvette, a first pump, a first two-way valve, a second two-way valve, a gas analyzer, and the first outlet of the control cuvette is connected to the first input of the second two-way valve, the output of which is connected to the gas analyzer, according to the invention is supplemented with : a first filter, a second filter, a third two-way valve, a fourth two-way valve, a photocolorimeter, a first liquid sensor, a second liquid sensor, a third liquid sensor, a device for monitoring general water indicators, an indicator radioactivity, the second pump, an X-ray fluorescence spectrometer, moreover, the outlet of the first filter is connected to the inlet of the third two-way valve, the outlet of which is connected to the first inlet of the control cuvette, the reservoir (source of the aqueous medium) is connected through the water medium sampling path to the inlet m of the fourth two-way valve, the output of which is connected to the input of the first fluid sensor, the output of which is connected to the input of the photocolorimeter, the output of which is connected to the second fluid sensor, the output of which is connected to the second input of the control cell, the second output of which is connected to the first input of the first two-way valve, the output which is connected to the input of the third liquid sensor, the output of which is connected to the input of the first pump, the third output of the control cuvette is connected to the input of the X-ray fluorescence spectrometer, the second input of the second two-way valve is connected to the output of the second filter, the output of the gas analyzer is connected to the input of the second pump, the device for monitoring the total water parameters includes electrodes O 2 , pH, ORP installed inside the control cuvette, the radioactivity indicator is located in close proximity to the control cuvette.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие изобретения условию патентоспособности «новизна».The analysis of the state of the art made it possible to establish that analogs characterized by a set of features identical to all features of the claimed technical solution are absent, which indicates that the invention meets the “novelty” requirement of patentability.

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The results of the search for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototypes of the features of the claimed invention, have shown that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art determined by the applicant has not revealed the influence of the essential features of the claimed invention on the achievement of the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the "inventive step" requirement of patentability.

«Промышленная применимость» обусловлена наличием элементной базы, на основе которой может быть выполнено заявленное устройство."Industrial applicability" is due to the presence of the element base, on the basis of which the claimed device can be made.

Заявленный способ поясняется чертежом, на котором показана:The claimed method is illustrated by a drawing, which shows:

фиг. 1 - схема устройства комплексного контроля качества воды в стационарных и полевых условиях.fig. 1 is a diagram of a device for integrated water quality control in stationary and field conditions.

Устройство комплексного контроля качества воды в стационарных и полевых условиях состоит из следующих элементов (функциональных узлов) (фиг. 1):The device for integrated water quality control in stationary and field conditions consists of the following elements (functional units) (Fig. 1):

первый фильтр - 1;the first filter is 1;

третий двухходовой клапан - 2;the third two-way valve - 2;

фотоколориметр - 3;photocolorimeter - 3;

первый датчик жидкости - 4;the first fluid sensor - 4;

четвертый двухходовой клапан - 5;the fourth two-way valve - 5;

второй датчик жидкости - 6;second fluid sensor - 6;

контрольная кювета - 7;control cuvette - 7;

устройство контроля общих показателей воды - 8;device for monitoring general indicators of water - 8;

первый двухходовой клапан - 9;the first two-way valve - 9;

третий датчик жидкости - 10;the third fluid sensor - 10;

первый насос - 11;the first pump - 11;

резервуар (источник водной среды) - 12;reservoir (source of the aquatic environment) - 12;

индикатор радиоактивности - 13;radioactivity indicator - 13;

второй фильтр - 14;second filter - 14;

второй двухходовой клапан - 15;the second two-way valve - 15;

газоанализатор - 16;gas analyzer - 16;

второй насос - 17;the second pump - 17;

аккумуляторная батарея (АКБ) или внешний источник питания системы отбора и слива проб воды - 18;rechargeable battery (joint stock bank) or external power source for the water sampling and drainage system - 18;

рентгенофлуоресцентный спектрометр - 19.X-ray fluorescence spectrometer - 19.

Первый и второй фильтры - известные устройства. Фильтры предназначены для удаления загрязнений и прокачивания необходимого объема потока воздуха (Международные курсы «Пневмоавтоматика», учебное пособие. Издано ООО «ЭС ЭМ СИ ПНЕВМАТИК». Спб.: 2013, стр. 40).The first and second filters are known devices. Filters are designed to remove impurities and pump the required volume of air flow (International courses "Pneumoautomatics", a tutorial. Published by LLC ES EM SI PNEUMATIC. SPb .: 2013, p. 40).

Первый, второй, третий и четвертый двухходовые клапаны - известные устройства с односторонним электрическим управлением, с двумя входами и одним выходом. Клапаны способны формировать две позиции и предназначены для переключения направления перемещения пробы воды и паровоздушных (газовых) смесей. Могут быть выполнены в виде распределителя пневматического электромагнитного (1. Пневмоавтоматика. Основной курс ТР 101, учебное пособие, Festo didactic, стр. 13-14. 2. ГОСТ 21251-85. Пневмораспределители пятилинейные золотниковые. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 1986 г. - 58 с.).The first, second, third and fourth two-way valves are known electrical one-way valves with two inputs and one output. The valves are capable of forming two positions and are designed to switch the direction of movement of the water sample and vapor-air (gas) mixtures. They can be made in the form of a pneumatic solenoid valve (1. Pneumoautomatics. Basic course TP 101, textbook, Festo didactic, pp. 13-14. 2. GOST 21251-85. Five-line spool valves. Specifications. M .: Publishing house of standards, 1986 - 58 p.).

Фотоколориметр - известное малогабаритное переносное устройство, как вариант может быть реализован как Экотест-2020-8-МЦ (два источника излучения с функцией измерений мутности и цветности пробы воды). Фотоколориметр предназначен для измерения коэффициентов зонального пропускания пробы воды с последующим определением массовых концентраций веществ по градуировочным графикам (1. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т: Пер. с англ. / Под ред. Р. Кальнера, Ж.-М. Мерме, М. Отто, М. Видмера. - М.: «Мир»: ООО «Издательство АСТ», 2004. - Т 1. - 608 с., стр. 264-297; 2. Научно-производственное предприятие «Эконикс». Фотоколориметры «Экотест-2020»).A photocolorimeter is a well-known small-sized portable device, as an option, it can be implemented as Ecotest-2020-8-MC (two radiation sources with the function of measuring the turbidity and color of a water sample). The photocolorimeter is designed to measure the zonal transmission coefficients of a water sample with the subsequent determination of the mass concentrations of substances according to calibration curves (1. Analytical chemistry. Problems and approaches: In 2 volumes: Transl. From English / Ed. By R. Kalner, J.-M. Merme, M. Otto, M. Widmera. - M .: "Mir": OOO "AST Publishing House", 2004. - T 1. - 608 p., Pp. 264-297; 2. Research and Production Enterprise "Econix" Photocolorimeters "Ecotest-2020").

Первый, второй и третий датчики жидкости - известные устройства, как вариант реализованы как трубчатые датчики жидкости OPB350W250Z. Предназначены для контроля наличия жидкости в магистральных трубках устройства (Датчики: Справочное пособие / Под общ. ред. В.М. Шарапова, Е.С. Полищука. Москва: Техносфера, 2012. - 624 с. С. 402-406).The first, second and third liquid sensors are known devices, alternatively implemented as tubular liquid sensors OPB350W250Z. Designed to control the presence of liquid in the main tubes of the device (Sensors: Reference Manual / Under the general editorship of VM Sharapov, ES Polishchuk. Moscow: Technosphere, 2012. - 624 pp. P. 402-406).

Контрольная кювета - известное устройство. Предназначена для формирования паров и газов над поверхностью воды для проведения газоанализа. Может быть выполнена в виде сосуда плоской формы (1. Большая советская энциклопедия 1969-1978 г.г. - Издание III, 30 томов, 24 том (2 книги), «Алфавитный именной указатель»; 2. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т: Пер. с англ. / Под ред. Р. Кальнера, Ж.-М. Мерме, М. Отто, М. Видмера. - М.: «Мир»: ООО «Издательство АСТ», 2004. - Т 1. - 608 с., стр. 76-77).The control cuvette is a known device. Designed to form vapors and gases above the water surface for gas analysis. It can be made in the form of a flat-shaped vessel (1. Great Soviet Encyclopedia 1969-1978 - Edition III, 30 volumes, 24 volumes (2 books), "Alphabetical index"; 2. Analytical chemistry. Problems and approaches: In 2 volumes: Translated from English / Edited by R. Kalner, J.-M. Merme, M. Otto, M. Widmer. - M .: "Mir": LLC "AST Publishing House", 2004. - T 1. - 608 p., Pp. 76-77).

Устройство контроля общих показателей воды - известное устройство, как вариант может быть реализовано как иономер/кондуктомер/кислородомер АНИОН-7053. Предназначено для ведения физико-химических анализов методами потенциометрии, кондуктометрии и амперометрии. Устройство состоит из преобразователя и датчика: комбинированного выносного проводимости пробы воды и температуры. Преобразователь включает электроды О2; рН; ОВП (окислительно-восстановительный потенциал) (1. Новый справочник химика и технолога. Аналитическая химия. Ч. 1. - С-Пб.: АНО НПО «Мир и семья», 2002. - 964 с., стр. 710-826; 2. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т: Пер. с англ. / Под ред. Р. Кальнера, Ж.-М. Мерме, М. Отто, М. Видмера. - М.: «Мир»: ООО «Издательство АСТ», 2004. - Т 1. - 608 с., стр. 76-77; 3. Ю.Я. Лукомский, Ю.Д. Гамбург Физико-химические основы электрохимии: Учебник / Ю.Я. Лукомский, Ю.Д. Гамбург - Долгопрудный : Издательский Дом «Интелект», 2008. - 424 с., стр. 24, 150-177; 4. Научно-производственное предприятие «Инфраспак - Аналит». Анализаторы портативные серии Анион 7000).The device for monitoring the general indicators of water is a known device, as an option, it can be implemented as an ionomer / conductometer / oxygen meter ANION-7053. Designed for conducting physicochemical analyzes by potentiometry, conductometry and amperometry. The device consists of a transducer and a sensor: a combined remote conductivity of the water sample and temperature. The converter includes O 2 electrodes; pH; ORP (oxidation-reduction potential) (1. A new reference book of a chemist and technologist. Analytical chemistry. Part 1. - St. Petersburg: ANO NPO "Mir and family", 2002. - 964 p., Pp. 710-826; 2. Analytical chemistry Problems and approaches: In 2 volumes: Translated from English / Edited by R. Kalner, J.-M. Merme, M. Otto, M. Widmer. - M .: Mir: OOO "AST Publishing House", 2004. - T 1. - 608 p., Pp. 76-77; 3. Yu.Ya. Lukomsky, Yu.D. Hamburg Physical and chemical foundations of electrochemistry: Textbook / Yu.Ya. Lukomsky, Yu .D. Hamburg - Dolgoprudny: Publishing House "Intellect", 2008. - 424 p., Pp. 24, 150-177; 4. Research and production enterprise "Infraspack - Analit". Portable analyzers series Anion 7000).

Первый насос - известное устройство, как вариант, может быть реализован как насос перистальтический 114FDC drive 24 VDC 100010.5EP0.00A. Предназначен для прокачивания пробы воды через тракт отбора и сброса пробы воды из резервуара (источника водной среды) в контрольную камеру фотоколориметра и контрольную кювету для проведения измерений с помощью фотоколориметра, устройства контроля общих показателей воды и индикатора радиоактивности с последующей откачкой ее из устройства. Одним из основных элементов насоса является поршень. Роль поршня выполняет гибкая пластина-диафрагма, закрепленная по краям и изгибающаяся под действием рычажного механизма или переменного давления среды (Большая советская энциклопедия, 8 том, 3-е издание, М.: «Советская энциклопедия», 1972 - 592 с., стр. 243).The first pump is a known device, as an option, it can be implemented as a peristaltic pump 114FDC drive 24 VDC 100010.5EP0.00A. Designed for pumping a water sample through the path of sampling and discharging a water sample from a reservoir (a source of an aqueous medium) into a control chamber of a photocolorimeter and a control cuvette for measurements using a photocolorimeter, a device for monitoring general indicators of water and a radioactivity indicator, followed by pumping it out of the device. One of the main elements of the pump is the piston. The role of the piston is played by a flexible diaphragm plate, fixed at the edges and bending under the action of a lever mechanism or variable pressure of the medium (Great Soviet Encyclopedia, volume 8, 3rd edition, Moscow: "Soviet Encyclopedia", 1972 - 592 p., P. 243).

Резервуар (источник водной среды) - известное устройство. Представляет собой устойчивый на поверхности открытый стационарный сосуд объемом не менее 300 мл. Может быть выполнен из материала не меняющего свойства контролируемой воды (1. ГОСТ 31385-2008 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия. - М.: Стандартинфор. - 2010. - 60 с.; 2. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т: Пер. с англ. / Под ред. Р. Кальнера, Ж.-М. Мерме, М. Отто, М. Видмера. - М.: «Мир»: ООО «Издательство АСТ», 2004. - Т 1. - 608 с., стр. 58-61).The reservoir (water source) is a known device. It is an open stationary vessel, stable on the surface, with a volume of at least 300 ml. Can be made of material that does not change the properties of controlled water (1. GOST 31385-2008 Vertical cylindrical steel tanks for oil and oil products. General specifications. - M .: Standartinfor. - 2010. - 60 p .; 2. Analytical chemistry. Problems and approaches: In 2 volumes: Translated from English / Edited by R. Kalner, J.-M. Merme, M. Otto, M. Widmer. - M .: "Mir": OOO "AST Publishing House", 2004 - T 1. - 608 p., Pp. 58-61).

Индикатор радиоактивности - известное устройство, как вариант может быть реализован как дозиметр гамма-излучения ДКГ-РМ1605. Предназначен для измерения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения, измерения амбиентного эквивалента дозы, передачи информации, накопленной и сохраненной в энергозависимой памяти дозиметров в персональный компьютер (Новый справочник химика и технолога. Аналитическая химия. Ч. 1. - С-Пб.: АНО НПО «Мир и семья», 2002. - 964 с., стр. 936).The radioactivity indicator is a known device, as an option it can be implemented as a dosimeter of gamma radiation DKG-RM1605. Designed to measure the rate of the ambient dose equivalent of gamma radiation, measure the ambient dose equivalent, transfer information accumulated and stored in the volatile memory of dosimeters to a personal computer (New handbook of chemist and technologist. Analytical chemistry. Part 1. - St. Petersburg: ANO NGO "Peace and Family", 2002. - 964 p., P. 936).

Газоанализатор - известное устройство, как вариант может быть реализован как газочувствительный детектор TL.8CH. Газоанализатор состоит из полупроводниковых газочувствительных сенсоров, основу газочувствительного слоя составляет диоксид олова - полупроводник, обладающий широкой запрещенной зоной и проводимостью n-типа. Предназначен для измерения электропроводности полупроводника при хемосорбции молекул из газовой фазы при заданной температуре. (1. Новый справочник химика и технолога. Аналитическая химия. Ч. 1. - С-Пб.: АНО НПО «Мир и семья», 2002. - 964 с., стр. 891-904, 925-927; 2. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т: Пер. с англ. / Под ред. Р. Кальнера, Ж.-М. Мерме, М. Отто, М. Видмера. - М.: «Мир»: ООО «Издательство АСТ», 2004. - Т 1. - 608 с., стр. 246-263). Измерение концентраций токсичных веществ в парогазовой смеси над поверхностью исследуемой пробы воды осуществляется в контрольной кювете (7).The gas analyzer is a well-known device, as an option it can be implemented as a TL.8CH gas-sensitive detector. The gas analyzer consists of semiconductor gas-sensitive sensors, the basis of the gas-sensitive layer is tin dioxide, a semiconductor with a wide forbidden gap and n- type conductivity. Designed to measure the electrical conductivity of a semiconductor during chemisorption of molecules from the gas phase at a given temperature. (1. New reference book of chemist and technologist. Analytical chemistry. Part 1. - St. Petersburg: ANO NPO "Mir and family", 2002. - 964 p., Pp. 891-904, 925-927; 2. Analytical Chemistry Problems and approaches: In 2 volumes: Translated from English / Edited by R. Kalner, J.-M. Merme, M. Otto, M. Widmer. - M .: "Mir": OOO "AST Publishing House ", 2004. - T 1. - 608 p., Pp. 246-263). The concentration of toxic substances in the vapor-gas mixture above the surface of the water sample under study is measured in a control cuvette (7).

Второй насос - известное устройство, как вариант насос может быть реализован как насос AJK-В12V22702 12V. Предназначен для прокачивания паровоздушных смесей для подготовки к измерениям и обеспечения работы газоанализатора (16) при измерениях. Роль поршня выполняет гибкая пластина-диафрагма, закрепленная по краям и изгибающаяся под действием рычажного механизма или переменного давления среды (Большая советская энциклопедия, 8 том, 3-е издание, М.: «Советская энциклопедия», 1972 - 592 с. Стр. 243).The second pump is a known device; alternatively, the pump can be implemented as an AJK-B12V22702 12V pump. Designed for pumping air-vapor mixtures to prepare for measurements and to ensure the operation of the gas analyzer (16) during measurements. The role of the piston is played by a flexible diaphragm plate, fixed at the edges and bending under the action of a lever mechanism or variable pressure of the medium (Great Soviet Encyclopedia, volume 8, 3rd edition, Moscow: "Soviet Encyclopedia", 1972 - 592 p. P. 243).

АКБ - известное устройство, как вариант может быть реализована как герметичная свинцово-кислотная необслуживаемая аккумуляторная батарея, выполненная по технологии AGM Ginzzu GB-12120. Предназначена для обеспечения автономной работы устройства (Свинцово-кислотная необслуживаемая батарея Ginzzu GB-12120).The battery is a well-known device, as an option, it can be implemented as a sealed lead-acid maintenance-free battery, made using the AGM Ginzzu GB-12120 technology. Designed to ensure autonomous operation of the device (Lead-acid maintenance-free battery Ginzzu GB-12120).

Рентгенофлуоресцентный спектрометр - известное устройство, как вариант может быть реализован как портативный спектрометр серии DELTA производства OLYMPUS Innov-X. Позволяет в масштабе реального времени обнаруживать наличие тяжелых металлов от Al до U, с последующим расчетом их концентраций модифицированным методом стандарт-фона и фундаментальных параметров. Рентгеновская трубка с вольфрамовым или золотым анодом с током 5 - 10 мкА (1. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т: Пер. с англ. / Под ред. Р. Кальнера, Ж.-М. Мерме, М. Отто, М. Видмера. - М.: «Мир»: ООО «Издательство АСТ», 2004. - Т 2. - 728 с., стр. 391-414; 2. Ю.Я. Лукомский, Ю.Д. Гамбург Физико-химические основы электрохимии: Учебник / Ю.Я. Лукомский, Ю.Д. Гамбург - Долгопрудный : Издательский Дом «Интелект», 2008. - 424 с., стр. 272-296).An X-ray fluorescence spectrometer is a well-known device, as an option it can be implemented as a portable spectrometer of the DELTA series manufactured by OLYMPUS Innov-X. Allows to detect in real time the presence of heavy metals from Al to U, with the subsequent calculation of their concentrations by the modified method of the standard background and fundamental parameters. X-ray tube with a tungsten or gold anode with a current of 5 - 10 μA (1. Analytical chemistry. Problems and approaches: In 2 t: Translated from English / Ed. By R. Kalner, J.-M. Merme, M. Otto , M. Vidmera. - M .: "Mir": OOO "AST Publishing House", 2004. - T 2. - 728 p., Pp. 391-414; 2. Yu.Ya. Lukomsky, Yu.D. Hamburg Physics -chemical fundamentals of electrochemistry: Textbook / Yu.Ya. Lukomsky, Yu.D. Hamburg - Dolgoprudny: Publishing House "Intellect", 2008. - 424 p., pp. 272-296).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

АКБ или внешний источник питания системы отбора и слива проб воды (18) подает питание на первый и второй насосы, первый, второй, третий и четвертый двухходовые клапаны и все измерительные приборы (фотоколориметр, газоанализатор, индикатор радиоактивности, устройство контроля общих показателей воды). Устройство готово к работе в случае готовности к работе всех измерительных приборов и АКБ.A battery or an external power source for the water sampling and drainage system (18) supplies power to the first and second pumps, the first, second, third and fourth two-way valves and all measuring instruments (photocolorimeter, gas analyzer, radioactivity indicator, device for monitoring the total water indicators). The device is ready for operation if all measuring devices and batteries are ready for operation.

При готовности устройства к работе в автоматическом режиме подается сигнал на включение первого насоса. С помощью первого насоса вода проходит по тракту отбора проб воды (фиг. 1): резервуар (источник водной среды) (12) - четвертый двухходовой клапан (5) - первый датчик жидкости (4) - фотоколориметр (3) - второй датчик жидкости (6) - вход 2 контрольной кюветы (7) (с установленными внутри электродами О2, рН, ОВП устройства контроля общих показателей воды (8)) - выход 2 контрольной кюветы (7) - первый вход первого двухходового клапана (9) - третий датчик жидкости (10) - первый насос (11).When the device is ready to work in automatic mode, a signal is given to turn on the first pump. With the help of the first pump, water flows through the water sampling path (Fig. 1): reservoir (source of aqueous medium) (12) - fourth two-way valve (5) - first liquid sensor (4) - photocolorimeter (3) - second liquid sensor ( 6) - input 2 of the control cuvette (7) (with electrodes O2, pH, ORP devices for monitoring the general indicators of water (8)) - output 2 of the control cuvette (7) - the first input of the first two-way valve (9) - the third liquid sensor (10) - the first pump (11).

Вода поочередно поступает в контрольную камеру фотоколориметра (3) и контрольную кювету (7). При этом, второй и третий двухходовые клапаны (15), (2) закрыты. При заполнении контрольной кюветы (7) от третьего датчика жидкости (10) посылается сигнал на отключение первого насоса (11). В автоматическом режиме одновременно начинается измерение исследуемой пробы воды.Water is supplied alternately into the control chamber of the photocolorimeter (3) and the control cuvette (7). In this case, the second and third two-way valves (15), (2) are closed. When filling the control cuvette (7) from the third liquid sensor (ten) a signal is sent to turn off the first pump (11). In automatic mode, the measurement of the investigated water sample starts simultaneously.

С помощью второго насоса (17) проводится подготовка к измерениям газоанализатора (16), при этом канал доступа воздуха через второй фильтр (14) открыт. Подготовка к измерениям газоанализатора (16) включает:The second pump (17) is used to prepare the gas analyzer (16) for measurements, while the air access channel through the second filter (14) is open. Preparation for measurements of the gas analyzer (16) includes:

- подготовку поверхности к хемосорбции (газочувствительный материал нагревается до температуры 800-850°С и преобладающим процессом является десорбция);- preparation of the surface for chemisorption (the gas-sensitive material is heated to a temperature of 800-850 ° C and the predominant process is desorption);

- контроль состояния чувствительного слоя, при этом мощность нагрева снижается до минимального значения (0-10 мВт) (контроль состояния осуществляется сравнением сопротивления чувствительного слоя со значениями, заданными технологически);- control of the state of the sensitive layer, while the heating power is reduced to a minimum value (0-10 mW) (state control is carried out by comparing the resistance of the sensitive layer with the values set technologically);

- установку рабочего режима при установленной мощности нагрева от 50 до 500 мВт;- setting the operating mode at an installed heating power from 50 to 500 mW;

- установку режима аналитического контроля в течение установленного времени экспозиции.- setting the analytical control mode during the set exposure time.

При завершении этапа подготовки к измерениям газоанализатора (16), посылается сигнал на второй и третий двухходовые клапаны (15), (2) для их перехода в открытый режим.At the end of the stage of preparation for measurements of the gas analyzer (16), a signal is sent to the second and third two-way valves (15), (2) to switch them to open mode.

Проводится газовый анализ паров веществ, испаряемых над поверхностью воды в контрольной кювете (7) в соответствии с их составом и концентраций в растворе, а именно: фенольный индекс, нефтепродукты, азот аммонийный (NH4 +), нитраты (по NO3 -), нитриты (по NO2 -), сульфаты (SO4 2-), фториды (F-), хлориды (Сl-), цианиды (СN-), γ-изомер ГХЦ (линдан), ДДТ (сумма изомеров), 2,4-Д, четыреххлористый углерод, бензол, бенза(а)пирен, хлор остаточный свободный, хлор остаточный связанный, хлороформ, озон остаточный, формальдегид, полиакриламид, активированная кремнекислота (по Si), полифосфаты (по РО4 3-), запах. Определяются наличие и концентрация паров над поверхностью исследуемого объема, которые образуются в результате переноса молекул из раствора в газовую фазу с парциальным давлением, зависящим от температуры и молекулярной массы. Расчет содержания веществ, растворенных в воде, проводится с использованием уравнения связи, в соответствии с методикой калибровки, проводимой в заводских условиях.Gas analysis of vapors of substances evaporated above the water surface in a control cell (7) is carried out in accordance with their composition and concentrations in solution, namely: phenolic index, oil products, ammonium nitrogen (NH4 +), nitrates (by NO3 -), nitrites (by NO2 -), sulfates (SO4 2-), fluorides (F-), chlorides (Сl-), cyanides (СN-), γ-isomer of HCC (lindane), DDT (sum of isomers), 2,4-D, carbon tetrachloride, benzene, benzene (a) pyrene, residual free chlorine, residual chlorine bound, chloroform, residual ozone, formaldehyde, polyacrylamide, activated silicic acid (according to Si), polyphosphates (according to PO4 3-), smell. The presence and concentration of vapors above the surface of the investigated volume, which are formed as a result of the transfer of molecules from the solution to the gas phase with a partial pressure depending on temperature and molecular weight, are determined. Calculation of the content of substances dissolved in water, carried out using the constraint equation, in accordance with the factory calibration procedure.

Контроль содержания тяжелых металлов проводится с помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра с использованием метода «стандарт-фона» или метода фундаментальных параметров. Контроль тяжелых металлов с атомными номерами осуществляется от Al до U, с последующим расчетом их концентраций, а именно: алюминий (Al3+), барий (Ва2+), железо (Fе, суммарно), кадмий (Сd, суммарно), марганец (Мn, суммарно), медь (Сu, суммарно), молибден (Мо, суммарно), мышьяк (Аs, суммарно), никель (Ni, суммарно), ртуть (Hg, суммарно), свинец (Рb, суммарно), селен (Se, суммарно), стронций (Sr2+), хром, цинк (Zn2+) (Артамонов Д.О., и др. Применение метода фундаментальных параметров при определении химического состава пластовых вод на рентгенофлуоресцентным спектрометре / Д.О. Артамонов П.А. Иванов, О.В. Орлова // Литология, петрография, минералогия, геохимия. - 2013. - №1(13). - С. 79-84).The control of the content of heavy metals is carried out using an X-ray fluorescence spectrometer using the "standard background" method or the method of fundamental parameters. Control of heavy metals with atomic numbers is carried out from Al to U, with the subsequent calculation of their concentrations, namely: aluminum (Al 3+ ), barium (Ba 2+ ), iron (Fe, total), cadmium (Cd, total), manganese (Mn, total), copper (Cu, total), molybdenum (Mo, total), arsenic (Аs, total), nickel (N i , total), mercury (Hg, total), lead (Pb, total), selenium (Se, in total), strontium (Sr 2+ ), chromium, zinc (Zn 2+ ) (Artamonov D.O., et al. Application of the method of fundamental parameters in determining the chemical composition of formation waters on an X-ray fluorescence spectrometer / D.O. Artamonov P. A. Ivanov, O. V. Orlova // Lithology, petrography, mineralogy, geochemistry. - 2013. - No. 1 (13). - P. 79-84).

С помощью фотоколориметра (3) определяется цветность мутность в соответствии с существующими методиками. При этом, измеряется напряжение в цепи оптической пары с заданной длиной волны. Напряжение измеряется при отсутствии воды и при наличии целевого раствора (воды). Мутность в автоматическом режиме рассчитывается по измерениям напряжения. (1. ГОСТ 3351-74 Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности. - М.: Стандартинформ. - 1975. - 6 с.; ГОСТ 31868-2012 Вода. Методы определения цветности М.: Стандартинформ. - 2014. - 8 с.) и мутность воды по формазиновой шкале NTU с возможным пересчетом в каолиновую шкалу (ГОСТ 57164-2016 Вода питьевая. Методы определения запаха, вкуса и мутности. М.: Стандартинформ. - 2019. - 18 с.).With the help of a photocolorimeter (3), the color turbidity is determined in accordance with existing methods. In this case, the voltage in the circuit of the optical pair with a given wavelength is measured. The voltage is measured in the absence of water and in the presence of the target solution (water). Turbidity is automatically calculated from voltage measurements. (1. GOST 3351-74 Drinking water. Methods for determination of taste, odor, color and turbidity. - M .: Standartinform. - 1975. - 6 p .; GOST 31868-2012 Water. Methods for determination of color M .: Standartinform. - 2014 - 8 p.) And turbidity of water according to the NTU formazin scale with possible conversion to the kaolin scale (GOST 57164-2016 Drinking water. Methods for determining odor, taste and turbidity. M .: Standartinform. - 2019. - 18 p.).

С помощью индикатора радиоактивности (13) измеряется общая β-радиоактивность. Принцип действия индикатора основан на подсчете числа импульсов, поступающих с энергокомпенсированного детектора на основе счетчика Гейгера-Мюллера, преобразующего кванты фотонного излучения в электрические импульсы.With a radioactivity indicator (13) the total β-radioactivity is measured. The principle of operation of the indicator is based on counting the number of pulses coming from an energy-compensated detector based on a Geiger-Muller counter, which converts quanta of photon radiation into electrical pulses.

С помощью устройства контроля общих показателей воды измеряются:With the help of the device for monitoring the general indicators of water, the following are measured:

- водородный показатель воды. В основу потенциометрических измерений водородного показателя воды положена прямая потенциометрия - измерение электродвижущей силы (ЭДС) гальванического элемента ионоселективных электродов (ИСЭ) стандартных ионоселективных электродов и преобразование ее в значения pH. Показатель pH анализируемого раствора находится по измеренному в нем значению потенциала ИСЭ;- pH value of water. Potentiometric measurements of the pH of water are based on direct potentiometry - measurement of the electromotive force (EMF) of a galvanic cell of ion-selective electrodes (ISE) of standard ion-selective electrodes and its conversion into pH values. The pH of the analyzed solution is found from the value of the ISE potential measured in it;

- окисляемость перманганантная. В основу амперометрических измерений окисляемости перманганантной положено определение концентрации растворенного кислорода по силе тока, протекающего в цепи электродной системы сенсора О2. Электроды, катод и анод, сенсор О2 находятся в растворе электролита и отделены от анализируемой воды газопроницаемой мембраной. Кислород свободно диффундирует через мембрану и электролит к электродам, которые находятся под постоянным напряжением. В цепи электродов возникает ток, который обусловлен реакцией восстановления молекулярного кислорода. Ток преобразуется в напряжение, которое, в свою очередь, преобразуется в значения концентрации кислорода;- permanganate oxidizability. The amperometric measurements of the oxidizability of permanganate are based on the determination of the concentration of dissolved oxygen by the current flowing in the circuit of the electrode system of the O 2 sensor. Electrodes, cathode and anode, O 2 sensor are in the electrolyte solution and are separated from the analyzed water by a gas-permeable membrane. Oxygen freely diffuses through the membrane and electrolyte to the electrodes, which are under constant voltage. A current arises in the chain of electrodes, which is due to the reduction reaction of molecular oxygen. The current is converted to voltage, which in turn is converted to oxygen concentration values;

- общая минерализация. В основу кондуктометрических измерений общей минерализации в пересчете на СSAL положен пересчет удельной электропроводности раствора (УЭП) в значения концентрации.- general mineralization. Conductometric measurements of total mineralization in terms of С SAL are based on the conversion of the specific electrical conductivity of the solution (EC) into concentration values.

По окончании времени экспозиции (проведения измерений одной пробы воды), выключается второй насос (17), при этом второй и третий двухходовые клапаны (15), (2) переходят в закрытый режим. At the end of the exposure time (measurements of one water sample), the second pump (17) is turned off, while the second and third two-way valves (15), (2) go into a closed mode.

По окончании измерений одной пробы воды, устройство переходит в режим сброса пробы воды. At the end of measurements of one water sample, the device switches to the mode of resetting the water sample.

В режиме сброса пробы воды включается первый насос (11), при этом формируется тракт слива пробы воды: фотоколориметр (3) - второй датчик жидкости (6) - вход 2 контрольной кюветы (7) - выход 2 контрольной кюветы (7) - первый вход первого двухходового клапана (9) - третий датчик жидкости (10) - первый насос (11).In the mode of water sample dumping, the first pump (11) is switched on, and a path for draining the water sample is formed: photocolorimeter (3) - second liquid sensor (6) - input 2 of the control cuvette (7) - output 2 of the control cuvette (7) - first input the first two-way valve (9) - the third fluid sensor (10) - the first pump (11).

По окончании сброса пробы воды с трубки перелива поступает сигнал с третьего датчика жидкости об отсутствии воды во всем тракте. Система переходит в режим подготовки к следующему анализу воды.At the end of the discharge of the water sample from the overflow tube, a signal is received from the third liquid sensor about the absence of water in the entire path. The system goes into preparation mode for the next water analysis.

Осуществление изобретения проводилась путем сравнения глубины контроля показателей качества воды с использованием способа-прототипа - S 1 и глубины контроля качества воды с использованием предлагаемого устройства - S 2. Из формулы (Технические средства диагностирования : справочник / В.В. Клюев [и др.] ; под общ. ред. В.В. Клюева. - М. : Машиностроение, 1989. - 671 с., стр. 46):Implementation of the invention was carried out by comparing the depth of control of water quality indicators using the prototype method -S one and depth of water quality control using the proposed device -S 2... From the formula (Technical means of diagnostics: reference book / V.V. Klyuev [and others]; under the general editorship of V.V.Klyuev. - M.: Mechanical Engineering, 1989. - 671 p., P. 46):

Figure 00000001
,
Figure 00000001
 ,

где

Figure 00000002
- глубина контроля показателей качества воды;Where
Figure 00000002
 - depth of control of water quality indicators;

Figure 00000003
- контролируемое число показателей качества воды;
Figure 00000003
 - controlled number of water quality indicators;

Figure 00000004
- максимальное число показателей, характеризующее качество воды
Figure 00000004
 составляет 53 показателя (ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества - М. : Госстандарт России, 1998. - 16 с., стр. 4-7).
Figure 00000004
 - the maximum number of indicators characterizing water quality
Figure 00000004
 is 53 indicators (GOST R 51232-98 Drinking water. General requirements for the organization and methods of quality control - M.: Gosstandart of Russia, 1998. - 16 p., pp. 4-7).

1. Контролируемое число показателей качества воды для изобретения - прототипа

Figure 00000005
составляет 24 показателя (фенольный индекс, нефтепродукты, азот аммонийный (NH4 +), нитраты (по NO3 -), нитриты (по NO2 -), сульфаты (SO4 2-), фториды (F-), хлориды (Сl-), цианиды (СN-), γ-изомер ГХЦ (линдан), ДДТ (сумма изомеров), 2,4-Д, четыреххлористый углерод, бензол, бенза(а)пирен, хлор остаточный свободный, хлор остаточный связанный, хлороформ, озон остаточный, формальдегид, полиакриламид, активированная кремнекислота (по Si), полифосфаты (по РО4 3-), запах). Тогда, глубина контроля показателей качества воды с использованием способа-прототипа составляет
Figure 00000006
.1. Controlled number of water quality indicators for the invention - prototype
Figure 00000005
 is 24 indicators (phenolic index, oil products, ammonium nitrogen (NH 4 + ), nitrates (for NO 3 - ), nitrites (for NO 2 - ), sulfates (SO 4 2- ), fluorides (F - ), chlorides (Cl - ), cyanides (CN - ), γ-isomer of HCC (lindane), DDT (sum of isomers), 2,4-D, carbon tetrachloride, benzene, benzene (a) pyrene, free residual chlorine, residual bound chlorine, chloroform, residual ozone, formaldehyde, polyacrylamide, activated silicic acid (according to S i ), polyphosphates (according to PO 4 3- ), odor). Then, the depth of control of water quality indicators using the prototype method is
Figure 00000006
 ...

2. Контролируемое число показателей качества воды для предлагаемого устройства

Figure 00000007
составляет 45 показателей:2. Controlled number of water quality indicators for the proposed device
Figure 00000007
 is 45 indicators:

- обобщенные показатели воды: водородный показатель, общая минерализация, окисляемость перманганантная, фенольный индекс, нефтепродукты;- generalized indicators of water: pH, total mineralization, permanganate oxidizability, phenolic index, oil products;

- неорганические вещества в воде: азот аммонийный (NH4 +), алюминий (Al3+), барий (Ва2+), железо (Fе, суммарно), кадмий (Сd, суммарно), марганец (Мn, суммарно), медь (Сu, суммарно), молибден (Мо, суммарно), мышьяк (Аs, суммарно), никель (Ni, суммарно), нитраты (по NO3 -), нитриты (по NO2 -), ртуть (Hg, суммарно), свинец (Рb, суммарно), селен (Se, суммарно), стронций (Sr2+), сульфаты (SO4 2-), фториды (F-), хлориды (Сl-), хром, цианиды (СN-), цинк (Zn2+);- inorganic substances in water: ammonium nitrogen (NH 4 + ), aluminum (Al 3+ ), barium (Ba 2+ ), iron (Fe, total), cadmium (Cd, total), manganese (Mn, total), copper (Cu, total), molybdenum (Mo, total), arsenic (Аs, total), nickel (N i , total), nitrates (for NO 3 - ), nitrites (for NO 2 - ), mercury (Hg, total) , lead (Pb, in total), selenium (Se, in total), strontium (Sr 2+ ), sulfates (SO 4 2- ), fluorides (F - ), chlorides (Cl - ), chromium, cyanides (CN - ), zinc (Zn 2+ );

- органические вещества в воде: γ-изомер ГХЦ (линдан), ДДТ (сумма изомеров), 2,4-Д, четыреххлористый углерод, бензол, бенза(а)пирен;- organic substances in water: γ-isomer of HCC (lindane), DDT (sum of isomers), 2,4-D, carbon tetrachloride, benzene, benzene (a) pyrene;

- химические вещества в воде: хлор остаточный свободный, хлор остаточный связанный, хлороформ, озон остаточный, формальдегид, полиакриламид, активированная кремнекислота (по Si), полифосфаты (по РО4 3-);- chemicals in water: residual free chlorine, residual bound chlorine, chloroform, residual ozone, formaldehyde, polyacrylamide, activated silicic acid (according to S i ), polyphosphates (according to PO 4 3- );

- органолептические свойства воды: цветность, мутность, запах;- organoleptic properties of water: color, turbidity, odor;

- радиологические вещества в воде: общая β-радиоактивность.- radiological substances in water: total β-radioactivity.

Тогда, глубина контроля показателей качества воды с использованием способа-прототипа составляет

Figure 00000008
.Then, the depth of control of water quality indicators using the prototype method is
Figure 00000008
 ...

Оценка эффекта заявленного устройства определяется:The assessment of the effect of the claimed device is determined by:

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Таким образом, решается техническая проблема.Thus, a technical problem is solved.

Claims (1)

Устройство комплексного контроля качества воды в стационарных и полевых условиях, заключающийся в том, что состоит из резервуара (источника водной среды), контрольной кюветы, первого насоса, первого двухходового клапана, второго двухходового клапана, газоанализатора, причем первый выход контрольной кюветы соединен с первым входом второго двухходового клапана, выход которого соединен с газоанализатором, отличающееся тем, что дополнено первым фильтром, вторым фильтром, третьим двухходовым клапаном, четвертым двухходовым клапаном, фотоколориметром, первым датчиком жидкости, вторым датчиком жидкости, третьим датчиком жидкости, устройством контроля общих показателей воды, индикатором радиоактивности, вторым насосом, рентгенофлуоресцентным спектрометром, причем выход первого фильтра соединен с входом третьего двухходового клапана, выход которого соединен с первым входом контрольной кюветы, резервуар (источник водной среды) соединен через тракт отбора пробы водной среды с входом четвертого двухходового клапана, выход которого соединен с входом первого датчика жидкости, выход которого соединен с входом фотоколориметра, выход которого соединен со вторым датчиком жидкости, выход которого соединен со вторым входом контрольной кюветы, второй выход которой соединен с первым входом первого двухходового клапана, выход которого соединен с входом третьего датчика жидкости, выход которого соединен с входом первого насоса, третий выход контрольной кюветы соединен с входом рентгенофлуоресцентного спектрометра, второй вход второго двухходового клапана соединен с выходом второго фильтра, выход газоанализатора соединен с входом второго насоса, устройство контроля общих показателей воды включает установленные внутри контрольной кюветы электроды О2, рН, ОВП, индикатор радиоактивности расположен в непосредственной близости к контрольной кювете.A device for integrated water quality control in stationary and field conditions, which consists of a reservoir (source of an aqueous medium), a control cuvette, a first pump, a first two-way valve, a second two-way valve, a gas analyzer, and the first outlet of the control cuvette is connected to the first inlet a second two-way valve, the output of which is connected to a gas analyzer, characterized in that it is supplemented with a first filter, a second filter, a third two-way valve, a fourth two-way valve, a photocolorimeter, a first liquid sensor, a second liquid sensor, a third liquid sensor, a device for monitoring general water indicators, an indicator radioactivity, the second pump, an X-ray fluorescence spectrometer, and the outlet of the first filter is connected to the inlet of the third two-way valve, the outlet of which is connected to the first inlet of the control cuvette, the reservoir (source of the aqueous medium) is connected through the water medium sampling path to the inlet of the fourth two outlet valve, the output of which is connected to the input of the first fluid sensor, the output of which is connected to the input of the photocolorimeter, the output of which is connected to the second fluid sensor, the output of which is connected to the second input of the control cell, the second output of which is connected to the first input of the first two-way valve, the output of which is connected with the input of the third liquid sensor, the output of which is connected to the input of the first pump, the third output of the control cuvette is connected to the input of the X-ray fluorescence spectrometer, the second input of the second two-way valve is connected to the output of the second filter, the output of the gas analyzer is connected to the input of the second pump, inside the control cuvette, the electrodes О2, pH, ORP, the radioactivity indicator are located in close proximity to the control cuvette.
RU2020116421A 2020-05-19 2020-05-19 Device for integrated water quality monitoring in stationary and field conditions RU2741308C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020116421A RU2741308C1 (en) 2020-05-19 2020-05-19 Device for integrated water quality monitoring in stationary and field conditions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020116421A RU2741308C1 (en) 2020-05-19 2020-05-19 Device for integrated water quality monitoring in stationary and field conditions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741308C1 true RU2741308C1 (en) 2021-01-25

Family

ID=74213359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020116421A RU2741308C1 (en) 2020-05-19 2020-05-19 Device for integrated water quality monitoring in stationary and field conditions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741308C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU215427U1 (en) * 2022-10-20 2022-12-13 Борис Семенович Ксенофонтов INSTALLATION FOR MEASURING GASES IN LIQUID

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2034274C1 (en) * 1991-06-30 1995-04-30 Акционерное общество закрытого типа "Ассоциация предприятий морского приборостроения" Control device used in monitoring water pollution
RU2132049C1 (en) * 1997-11-10 1999-06-20 Вологодский Политехнический Институт Water analyzer
RU2365886C2 (en) * 2003-11-15 2009-08-27 Интелисис Лтд. Control method of fluid medium and device to that effect
CN105738359A (en) * 2016-04-21 2016-07-06 南京师范大学 Online detector for water hardness
CN108776112A (en) * 2018-05-11 2018-11-09 江苏国创环保科技有限公司 A kind of water quality on-line monitoring device and monitoring method
CN208350625U (en) * 2018-05-11 2019-01-08 江苏国创环保科技有限公司 A kind of water quality on-line monitoring device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2034274C1 (en) * 1991-06-30 1995-04-30 Акционерное общество закрытого типа "Ассоциация предприятий морского приборостроения" Control device used in monitoring water pollution
RU2132049C1 (en) * 1997-11-10 1999-06-20 Вологодский Политехнический Институт Water analyzer
RU2365886C2 (en) * 2003-11-15 2009-08-27 Интелисис Лтд. Control method of fluid medium and device to that effect
CN105738359A (en) * 2016-04-21 2016-07-06 南京师范大学 Online detector for water hardness
CN108776112A (en) * 2018-05-11 2018-11-09 江苏国创环保科技有限公司 A kind of water quality on-line monitoring device and monitoring method
CN208350625U (en) * 2018-05-11 2019-01-08 江苏国创环保科技有限公司 A kind of water quality on-line monitoring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU215427U1 (en) * 2022-10-20 2022-12-13 Борис Семенович Ксенофонтов INSTALLATION FOR MEASURING GASES IN LIQUID

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rudnitskaya et al. Multisensor system on the basis of an array of non-specific chemical sensors and artificial neural networks for determination of inorganic pollutants in a model groundwater
US4125376A (en) Method for detecting water pollutants
Mashhadizadeh et al. Nickel (II)-selective membrane potentiometric sensor using a recently synthesized Schiff base as neutral carrier
Gupta et al. A zinc-selective electrode based on N, N′-bis (acetylacetone) ethylenediimine
Alegret et al. Flow-through sandwich PVC matrix membrane electrode for flow injection analysis
Jin et al. A miniaturized FIA system for the determination of residual chlorine in environmental water samples
Hashem et al. High sensitivity arsenic analyzer based on liquid-reagent-free hydride generation and chemiluminescence detection for on-site water analysis
RU2741308C1 (en) Device for integrated water quality monitoring in stationary and field conditions
Rathore Interpretation and evaluation of the variations in the uranium, major cations and anions content of hydrogeochemical samples with reference to the time interval between sampling and analysis
Liu et al. Chemiluminescence micro-flow system for rapid determination of chemical oxygen demand in water
RU2326376C1 (en) Method and device of determining activity of sodium
Güell et al. Development of a selective optical sensor for Cr (VI) monitoring in polluted waters
Wada et al. Preparation and examination of calcium ion-selective electrodes for flow analysis
KR100428751B1 (en) TDS/Salt-Meter
Neto et al. In situ voltammetric analysis of 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid in environmental water using a boron doped diamond electrode and an adapted unmanned air vehicle sampling platform
Ermolenko et al. Thallium-selective sensor with a membrane based on Tl 4 HgI 6 ionic conductor
Cacho et al. Indirect electrochemical determination of sulfates in mineral water by a flow-through system
US20180080900A1 (en) Water immersible detector
Whitnack Single-sweep polarographic techniques useful in micropollution studies of ground and surface waters
Hicks et al. Initial Trade Study for In-line Silver Sensor for Spacecraft Potable Water Systems
Hahn et al. A new measuring device for the rapid coulometric determination of adsorbable organic halogen compounds
Herrmann et al. Miniaturized sensor module for in-situ control of waters
Hassan et al. New simple ion-selective membrane electrode for serious environmental pollutant, mercury (II), analysis in aqueous solution, fluorescent mercury lamp white dust, mercurochrome and dental alloy
Ferber et al. Dosimeter for oxides of nitrogen
Assegid et al. Development of a gas phase chemiluminescence system for the measurement of arsenic in drinking water