RU2764437C1 - System of automatic supply and circulation of suspension and solution samples into flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers - Google Patents

System of automatic supply and circulation of suspension and solution samples into flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers Download PDF

Info

Publication number
RU2764437C1
RU2764437C1 RU2020128001A RU2020128001A RU2764437C1 RU 2764437 C1 RU2764437 C1 RU 2764437C1 RU 2020128001 A RU2020128001 A RU 2020128001A RU 2020128001 A RU2020128001 A RU 2020128001A RU 2764437 C1 RU2764437 C1 RU 2764437C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
circulation
samples
measuring cell
module
Prior art date
Application number
RU2020128001A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Горшков
Леонид Израилевич Виленчик
Александр Васильевич Спесивцев
Андрей Геннадьевич Кузин
Original Assignee
Акционерное общество "ТЕХНОЛИНК"
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 Акционерное общество "ТЕХНОЛИНК" filed Critical Акционерное общество "ТЕХНОЛИНК"
Priority to RU2020128001A priority Critical patent/RU2764437C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2764437C1 publication Critical patent/RU2764437C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/38—Diluting, dispersing or mixing samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/43—Programme-control systems fluidic

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to automatic analytical control systems (AACS); it can be used in various fields of industry for the rapid determination of the content of valuable components in liquid samples in the form of suspensions, filtrates and solutions. A system of automatic supply and circulation of suspension and solution samples into a flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers consists of several units assembled from modules of two different modifications A and B, while: the module A is a dual module of an automatic device of vacuum circulation of two different technological samples; the module B is a dual module consisting of an automatic device of vacuum circulation of one technological sample and an automatic device for maintaining constant presence of water in a pipeline without pressure for flushing transport paths for all devices of vacuum supply and circulation of samples after the measurement with an X-ray spectral analyzer (XRSA). In the lower part of sample receiving tanks of modules A and B, two sequentially installed two-way diaphragm valves controlled according to a cyclogram are introduced, providing a change in the direction of circulation flows. The system also contains a switching device consisting of three two-way diaphragm valves mounted in a group on a tee, and an uncontrolled distributor of sample flows, made in the form of a comb of fittings for the connection with flexible hoses, according to the scheme, of alternately supplied flows of technological samples, moving using vacuum created by corresponding pumping devices, from two-way diaphragm valves installed on sample receiving tanks of modules A and B through the uncontrolled flow distributor to the measuring cell. Devices of control units are connected by a network between the module A and the module B, as well as to a programmable logic controller of the X-ray spectral analyzer (XRSA).
EFFECT: increase in the reliability and accuracy of measurements due to repeated circulation of the entire sample volume during exposure without foaming, possibility of performing various modes of sample circulation, and reduction in the required sample volume, as well as the use of standard modules and assemblies with the possibility of easy replacement, reduction in operational labor and energy consumption.
3 cl, 3 dwg

Description

Заявляемое техническое решение относится к горнодобывающей, обогатительно-металлургической и химической областям промышленности и может использоваться в автоматических системах аналитического контроля (АСАК) для оперативного определения содержания ценных компонентов, например, металлов, в жидких пробах, в виде суспензий, фильтратах и растворах. АСАК состоят из различных типов пробоотборных устройств, обеспечивающих согласно ГОСТ целевым назначениям представительный отбор первичных проб от различных видов технологических потоков с последующей доставкой их к месту проведения измерения различными видами рентгеноспектральных анализаторов (РСА).The claimed technical solution relates to the mining, processing, metallurgical and chemical industries and can be used in automatic analytical control systems (ASAC) for the rapid determination of the content of valuable components, such as metals, in liquid samples, in the form of suspensions, filtrates and solutions. ASAK consist of various types of sampling devices, which provide representative sampling of primary samples from various types of process flows in accordance with GOST for their intended purposes, followed by their delivery to the place of measurement by various types of X-ray spectrum analyzers (XRD).

Конструкции РСА различаются:RSA designs differ:

- в одном случае с подвижной рентгеноспектральной головкой, поочередно останавливающейся для измерения напротив неподвижно установленных в ряд проточных измерительных ячеек, в каждую из которых во время измерения подается по одной определенной технологической пробе. Такой тип анализаторов относят к многоканальным однопоточным РСА. Представителем этого типа можно считать РСА АР-35, изготавливаемый НПО «Буревестник»;- in one case, with a movable X-ray spectral head, which alternately stops for measurement opposite flow measuring cells, which are fixed in a row, into each of which one specific technological sample is fed during the measurement. This type of analyzers is referred to as multichannel single-stream SAR. The RSA AR-35, manufactured by NPO Burevestnik, can be considered a representative of this type;

- в другом случае анализаторы с неподвижной рентгеноспектральной головкой и одной неподвижной проточной ячейкой, в которую поочередно подают несколько различных технологических проб. Такой тип РСА относят к одноканальным многопоточным РСА. Представителем этого типа РСА можно считать финский анализатор Курьер 30.- in another case, analyzers with a fixed X-ray spectral head and one fixed flow cell, into which several different process samples are fed in turn. This type of SAR is referred to as single-channel multithreaded SAR. The Finnish analyzer Courier 30 can be considered a representative of this type of SAR.

Созданные и находящиеся в эксплуатации РСА способны оперативно выполнять измерения согласно используемым методикам с большой степенью точности. Однако, слабым местом, существенно влияющим на достоверность измерения, оказывается подготовка пробы, доставленной от места отбора к месту проведения анализа, как до начата измерения, так и при подаче пробы в проточную измерительную ячейку во время измерения.Created and in operation SAR are able to quickly perform measurements according to the methods used with a high degree of accuracy. However, a weak point that significantly affects the reliability of the measurement is the preparation of the sample delivered from the place of sampling to the place of analysis, both before the start of the measurement and when the sample is fed into the flow measuring cell during the measurement.

Изготовитель РСА не поставляет в комплекте оборудование системы подготовки и подачи проб на измерение. В этой части отсутствуют типовые и обоснованные решения, и все отдано на откуп эксплуатации.The PCA manufacturer does not supply the equipment for the system for preparing and supplying samples for measurement. In this part, there are no standard and reasonable solutions, and everything is at the mercy of exploitation.

Синхронизировать время доставки пробы суспензии к месту измерения и начало измерения невозможно, поэтому необходимо после доставки предотвращать осаждение твердой фазы пробы. Достигается это либо с помощью барботажа за счет продувки доставленной пробы сжатым воздухом, либо механическим перемешиванием разными способами, включая, к примеру, использование различных видов насосных устройств с электроприводом или струйных пневматических насосов. Но, так как в пробе присутствует реагент, то при таком принудительном перемешивании происходит вспенивание, при этом в пенном слое накапливается важная часть измеряемого продукта пробы и при последующем, особенно одноразовом, проливе пробы во время измерения через измерительную ячейку пенная шапка не попадает на измерение, а в конце измерения просто смывается в дренаж в каждом цикле.It is impossible to synchronize the time of delivery of the suspension sample to the place of measurement and the start of measurement, therefore it is necessary to prevent sedimentation of the solid phase of the sample after delivery. This is achieved either by sparging by purging the delivered sample with compressed air, or by mechanical agitation in various ways, including, for example, the use of various types of electrically driven pumping devices or pneumatic jet pumps. But, since a reagent is present in the sample, foaming occurs with such forced mixing, while an important part of the measured sample product accumulates in the foam layer and during the subsequent, especially one-time, spill of the sample during the measurement through the measuring cell, the foam cap does not fall on the measurement, and at the end of the measurement, it is simply washed off into the drain in each cycle.

Известно техническое решения по патенту №2173452 от 25.12.2000, МКИ G01N17, RU, «Система аналитического контроля жидких проб». Достоинством этого решения является возможность последовательной подачи в одну измерительную ячейку до шести различных технологических проб, а также ин тенсивное механическое перемешивание суспензии в циркуляционном контуре во время подготовки и измерения. Недостатком является конструктивная сложность, необходимость использования специальных насосов, струйных или с электроприводом, наличие быстро изнашиваемых рабочих частей, контактируемых с высоко абразивной суспензией измеряемых проб, а также не решена проблема пенообразования.Known technical solutions for patent No. 2173452 dated 12/25/2000, MKI G01N17, RU, "Analytical control system for liquid samples". The advantage of this solution is the possibility of successively feeding up to six different technological samples into one measuring cell, as well as intensive mechanical mixing of the suspension in the circulation circuit during preparation and measurement. The disadvantage is the design complexity, the need to use special pumps, jet or electric, the presence of rapidly wearing working parts in contact with a highly abrasive suspension of measured samples, and the problem of foaming has not been solved.

Известно решение по патенту №2577277 от 24.12.2014, МПК G01N 35/08, RU «АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ПРОБОПОДАЧИ», достоинством которого является обеспечение циркуляции проб в измерительной ячейке без пенообразования, однако использование перистальтического насоса для перекачки абразивных материалов, которыми являются пробы суспензий продуктов обогащения, не обеспечивает надежность работы. Предложенный в данном решении автоматический комплекс циркуляционной пробоподачи ограничен применением только к многоканальным однопоточным РСА.A solution is known according to patent No. 2577277 dated December 24, 2014, IPC G01N 35/08, RU "AUTOMATIC COMPLEX OF CIRCULATION SAMPLING", the advantage of which is to ensure circulation of samples in the measuring cell without foaming, however, the use of a peristaltic pump for pumping abrasive materials, which are samples of suspensions enrichment products, does not provide reliable operation. The automatic complex of circulation sample supply proposed in this solution is limited to application only to multichannel single-stream SAR.

Близким аналогом является техническое решение по патенту №2534236 от 22.02.2013, МПК G01N 1/10, G05B 19/00, RU «Система автоматической подачи и циркуляции суспензий и растворов в проточной измерительной ячейке анализаторов».A close analogue is the technical solution according to patent No. 2534236 dated February 22, 2013, IPC G01N 1/10, G05B 19/00, RU “System for automatic supply and circulation of suspensions and solutions in the flow measuring cell of analyzers”.

Данная система обеспечивает после доставки циркуляцию пробы суспензии без пенообразования и многократное прохождение всего объема через измерительную ячейку как до начала, так и во время измерения с использованием вакуумного насосного устройства, но применима только для многоканальных однопоточных анализаторов типа АР-35. в которых для каждой измеряемой технологической пробы предусмотрена отдельная проточная измерительная ячейка.This system provides, after delivery, circulation of the suspension sample without foaming and multiple passage of the entire volume through the measuring cell both before and during the measurement using a vacuum pump device, but is applicable only to multichannel single-flow analyzers of the AR-35 type. in which a separate flow measuring cell is provided for each measured process sample.

Техническим результатом заявляемого решения является выполнение всех требований автомагической подготовки и подачи проб суспензий и жидкостей в проточную измерительную ячейку одноканального многопоточного анализатора при последовательном измерении в одной измерительной ячейке нескольких технологических проб, в том числе: сокращение объемов, доставляемых и возвращаемых после измерения проб при снижении погрешности измерения, за счет многократной циркуляции всего объема доставленной пробы за время экспозиции; выполнение различных режимов циркуляции пробы после доставки к месту проведения измерения: режим перемешивания проб суспензии до начала измерения, режим подачи проб под разрежением в измерительную ячейку без пенообразования; режим промывки транспортных трактов по окончании измерения каждой пробы и сброс в дренаж измеренной пробы и промывочной воды. Важным результатом можно считать использование типовых модулей и узлов с возможностью легкой их замены, снижение эксплуатационных трудозатрат и энергопотребления.The technical result of the proposed solution is the fulfillment of all the requirements for the automatic preparation and supply of samples of suspensions and liquids to the flow measuring cell of a single-channel multi-thread analyzer during sequential measurement in one measuring cell of several technological samples, including: reducing the volumes delivered and returned after measuring samples while reducing the error measurements, due to repeated circulation of the entire volume of the delivered sample during exposure; implementation of various modes of sample circulation after delivery to the place of measurement: the mode of mixing suspension samples before the start of measurement, the mode of supplying samples under vacuum to the measuring cell without foaming; the mode of flushing the transport paths at the end of the measurement of each sample and the discharge of the measured sample and flushing water into the drainage. An important result can be considered the use of standard modules and assemblies with the possibility of their easy replacement, reduced operating labor costs and energy consumption.

Разработка системы позволила выполнять требования поочередной подачи на измерение нескольких технологических проб в одну проточную измерительную ячейку одноканальных многопоточных анализаторов типа Курьер 30 при минимизации необходимого объема проб, с выполнением требований подготовки проб суспензий без пенообразования до начала измерения, минуя измерительную ячейку, многократного прохождения всего объема проб через измерительную ячейку без образования пены во время измерения, сброс пробы в дренаж и промывка трактов пробоподачи по окончании измерения.The development of the system made it possible to fulfill the requirements for sequentially supplying several technological samples for measurement into one flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers of the Courier 30 type, while minimizing the required volume of samples, while meeting the requirements for preparing samples of suspensions without foaming before the start of measurement, bypassing the measuring cell, multiple passage of the entire volume of samples through the measuring cell without formation of foam during the measurement, dumping the sample into the drain and flushing the sample paths at the end of the measurement.

Для реализации этой задачи необходимо осуществление разных режимов циркуляции:To implement this task, it is necessary to implement different circulation modes:

- режим циркуляции проб суспензий после доставки к месту измерения по малому контуру, минуя измерительную ячейку;- mode of circulation of samples of suspensions after delivery to the place of measurement along a small circuit, bypassing the measuring cell;

- режим подачи и циркуляции пробы через проточную измерительную ячейку после получения сигнала разрешения на измерение;- the mode of supply and circulation of the sample through the flow measuring cell after receiving the permission signal for measurement;

- режим сброса измеренной пробы, промывки измерительных трактов и переход к измерению следующей пробы.- the mode of dumping the measured sample, washing the measuring paths and switching to the measurement of the next sample.

Поставленная цель достигается следующим образом.The goal is achieved in the following way.

Система автоматической подачи и циркуляции проб суспензий и растворов в проточную измерительную ячейку одноканальных многопоточных анализаторов содержитThe system for automatic supply and circulation of samples of suspensions and solutions into the flow measuring cell of single-channel multi-stream analyzers contains

приемоотправительную станцию в виде герметичной емкости, снабженной в нижней ее части управляемым двухходовым диафрагменным клапаном,a transceiver station in the form of a sealed container, equipped in its lower part with a controlled two-way diaphragm valve,

устройство вакуумной подачи проб на измерительный прибор, состоящее из последовательно соединенных коммутационного устройства приема, проточной измерительной ячейки и подключенной к системе обеспечения режимов вакуум-давление приемоотправительной станции, при этом измерительная ячейка выполнена с нижними вводом-выводом жидких продуктов и расположена в верхней точке тракта подачи в нее проб, исключающей их попадание в прибор при нарушении целостности пленки, проточная измерительная ячейка выполнена закрытой сверху защитной пленкой;device for vacuum sample feeding to the measuring device, consisting of a series-connected receiving switching device, a flow-through measuring cell and a receiving-sending station connected to the system for ensuring vacuum-pressure modes, while the measuring cell is made with lower input-output of liquid products and is located at the upper point of the supply path into it samples, excluding their entry into the device in case of violation of the integrity of the film, the flow measuring cell is made with a protective film closed from above;

блок управления, индикации и передачи информации, включающий устройства электропневматического и электрического управления, снабженные программируемым логическим контроллером и программой для обработки цифрового сигнала,a control, indication and information transmission unit, including electro-pneumatic and electric control devices equipped with a programmable logic controller and a program for processing a digital signal,

введенная дополнительная приемоотправительная станция составляет совместно с первой приемоотправительной станцией насосное устройство;introduced additional transceiver station is together with the first transceiver station pumping device;

приемоотправительные станции идентичны и состоят из емкостей, в нижней части которых расположены двухходовые диафрагменные клапаны, в верхних крышках размещены датчики уровня пробы и штуцера подачи вакуума и давления раздельно;transceiver stations are identical and consist of containers, in the lower part of which two-way diaphragm valves are located, in the upper covers there are sample level sensors and separate vacuum and pressure supply fittings;

штуцера подачи материала под разрежением двухходовых диафрагменных клапанов обеих приемоотправительных станций через тройник соединены гибким шлангом между собой и с нижним штуцером проточной измерительной ячейки, а штуцера подачи материала под давлением соединены между собой тройником с гибким сливным шлангом возврата измеренной части пробы в накопительную емкость;the unions for supplying material under vacuum of the two-way diaphragm valves of both transceiver stations are connected through a tee by a flexible hose to each other and to the lower union of the flow measuring cell, and the unions for supplying material under pressure are connected to each other by a tee with a flexible drain hose for returning the measured part of the sample to the storage tank;

емкость приема проб содержит в верхней части штуцер приема технологической пробы от системы первичного пробоотбора, штуцер возврата измеренной пробы циркуляционного контура, воздухоотделитель и клапан подачи промывочной воды, а в нижней части - тройник, к одной стороне которого прикреплен управляемый клапан сброса в дренаж измеренной пробы или смывов после промывки измерительных трактов, а к другой - гибкий шланг соединения с нижним штуцером измерительной ячейки;the sample receiving container contains in the upper part a fitting for receiving a process sample from the primary sampling system, a measured sample return fitting of the circulation circuit, an air separator and a flush water supply valve, and in the lower part - a tee, to one side of which is attached a controlled valve for discharging the measured sample into the drainage or flushes after washing the measuring paths, and to the other - a flexible hose connecting to the lower fitting of the measuring cell;

воздухоотделитель выполнен в виде диффузора с размещенным внутри него коническим рассекателем, при этом, система состоит из нескольких блоков, собранных из модулей двух различных модификаций А и Б, при этом:the air separator is made in the form of a diffuser with a conical divider placed inside it, while the system consists of several blocks assembled from modules of two different modifications A and B, while:

модуль А - сдвоенный модуль автоматического устройства вакуумной циркуляции двух различных технологических проб;module A - a dual module of an automatic device for vacuum circulation of two different technological samples;

модуль Б - сдвоенный модуль, состоящий из автоматического устройства вакуумной циркуляции одной технологической пробы и автоматического устройства поддержания постоянного наличия воды в магистрали без давления для промывки трактов транспортировки для всех устройств вакуумной подачи и циркуляции проб по окончании измерения рентгеноспектральным анализатором РСА;module B - a dual module consisting of an automatic device for vacuum circulation of one process sample and an automatic device for maintaining the constant presence of water in the line without pressure for flushing the transportation paths for all devices for vacuum supply and circulation of samples after the measurement is completed by the X-ray spectrum analyzer;

- в нижней части блоков приема проб модулей А и Б введены два последовательно установленных управляемых, согласно циклограмме, двухходовых диафрагменных клапана, обеспечивающих изменение направления потоков циркуляции: циркуляция по малому контуру при подготовке проб, минуя измерительную ячейку, циркуляцию проб через измерительную ячейку при измерении, циркуляцию с подачей воды при промывке трактов по окончании измерения;- in the lower part of the sample receiving units of modules A and B, two sequentially installed controlled, according to the cyclogram, two-way diaphragm valves are introduced, which provide a change in the direction of circulation flows: circulation along a small circuit during sample preparation, bypassing the measuring cell, circulation of samples through the measuring cell during measurement, circulation with water supply when washing the tracts at the end of the measurement;

- введено управляемое, согласно циклограмме, коммутационное устройство, состоящее из трех двухходовых диафрагменных клапанов, закрепленных в группу на тройнике, для соединения одного из поочередно измеряемых потоков технологических проб, движущихся по транспортным гибким шлангам от проточной измерительной ячейки через управляемое коммутационное устройство к всасывающему коллектору соответствующей насосной системы;- a switching device controlled, according to the cyclogram, was introduced, consisting of three two-way diaphragm valves, fixed in a group on a tee, to connect one of the successively measured flows of process samples moving along transport flexible hoses from the flow measuring cell through a controlled switching device to the suction manifold of the corresponding pumping system;

- введен неуправляемый распределитель потоков проб, выполненный в виде гребенки штуцеров для соединения гибкими шлангами, согласно схеме, поочередно подаваемых потоков технологических проб, движущихся с помощью вакуума, создаваемого соответствующими насосными устройствами, от емкостей приема проб модулей А и Б через неуправляемый распределитель потоков к измерительной ячейке.- an uncontrolled sample flow distributor was introduced, made in the form of a comb of fittings for connecting with flexible hoses, according to the scheme, alternately supplied flows of process samples, moving with the help of a vacuum created by the corresponding pumping devices, from the sample receiving tanks of modules A and B through an uncontrolled flow distributor to the measuring cell.

- устройства блока управления связаны сетью между модулями Al, А2 и модулем Б, а также с программируемым логическим контроллером ПЛК рентгеноспектрального анализатора РСА,- devices of the control unit are connected by a network between modules Al, A2 and module B, as well as with a programmable logic controller PLC of the X-ray spectrum analyzer SAR,

- одноканальный многопоточный рентгеноспектральный анализатор РСА, предназначенный для измерения от трех до пяти различных потоков проб, содержит один модуль Б и два идентичных модуля А1 и А2,- a single-channel multi-stream X-ray spectral analyzer, designed to measure from three to five different sample streams, contains one module B and two identical modules A1 and A2,

- одноканальный многопоточный рентгеноспектральный анализатор РСА содержит несколько комплектов Al, А2 и Б для измерения количества проб, кратных пяти.- a single-channel multi-stream X-ray spectral analyzer SAR contains several sets of Al, A2 and B for measuring the number of samples, multiples of five.

На представленных чертежах Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3 - компоновка оборудования и схема подключения пяти различных технологических потоков проб к измерительной ячейке для последовательного измерения одноканальным многопоточным рентгеноспектральным анализатором РСА, промывки транспортных трактов и сброса в дренаж измеренной пробы и смывов по окончании измерения, где:In the drawings shown in Fig. 1, Fig. 2 and FIG. 3 - the layout of the equipment and the connection diagram of five different process streams of samples to the measuring cell for sequential measurement by a single-channel multi-stream X-ray spectral analyzer X-ray analysis, flushing of the transport paths and discharge of the measured sample and washings into the drain at the end of the measurement, where:

1.1, 1.2 и 1.3, 1.4 - приемоотправительные станции ПОС 1, 2, 3,4 модуля А;1.1, 1.2 and 1.3, 1.4 - transceiver stations POS 1, 2, 3.4 module A;

1.5 и 1.6 - приемоотправительные станции ПОС 5, 6 модуля Б;1.5 and 1.6 - transceiver stations POS 5, 6 module B;

2.1, 2.2 - двухходовые диафрагменные клапаны ПОС 1, НОС 2, ПОС 3, ПОС 4, ПОС 5 и ПОС 6;2.1, 2.2 - two-way diaphragm valves POS 1, NOS 2, POS 3, POS 4, POS 5 and POS 6;

3.1. 3.2 - вибрационные датчики уровня ПОС 1, ПОС 2, ПОС 3, ПОС 4, ПОС 5 и ПОС 6;3.1. 3.2 - vibration level sensors POS 1, POS 2, POS 3, POS 4, POS 5 and POS 6;

4.1 и 4.2 - емкости приема проб модуля А;4.1 and 4.2 - sampling containers of module A;

4.3 -емкость приема проб модуля Б;4.3 - container for receiving samples of module B;

5.1 и 5.2 - воздухоотделители модуля А;5.1 and 5.2 - air separators of module A;

5.3 - воздухоотделитель модуля Б;5.3 - module B air separator;

6.1 и 6.2 - двухходовые диафрагменные клапана емкости 4.1 модуля А;6.1 and 6.2 - two-way diaphragm valves of the tank 4.1 of module A;

6.3 и 6.4 - двухходовые диафрагменные клапана емкости 4.2 модуля А;6.3 and 6.4 - two-way diaphragm valves of the tank 4.2 of module A;

6.5 и 6.6 - двухходовые диафрагменные клапана емкости 4.3 модуля Б;6.5 and 6.6 - two-way diaphragm valves of the container 4.3 of module B;

7.1 - шланговый клапан сброса измеренной пробы в дренаж из емкости 4.1;7.1 - hose valve for discharging the measured sample into the drain from tank 4.1;

7.2 - шланговый клапан сброса измеренной пробы в дренаж из емкости 4.2;7.2 - hose valve for discharging the measured sample into the drain from tank 4.2;

7.3 - шланговый клапан сброса измеренной пробы в дренаж из емкости 4.3;7.3 - hose valve for dumping the measured sample into the drain from the container 4.3;

8.1 - вибрационный датчик наличия пробы в емкости приема проб 4.1;8.1 - vibration sensor for the presence of a sample in the sample receiving tank 4.1;

8.2 - вибрационный датчик наличия пробы в емкости приема проб 4.2;8.2 - vibration sensor for the presence of a sample in the sample receiving tank 4.2;

8.3 - вибрационный датчик наличия пробы в емкости приема проб 4.3;8.3 - vibration sensor for the presence of a sample in the sample receiving tank 4.3;

9 - управляемое коммутационное устройство;9 - controlled switching device;

10 - неуправляемый распределитель потоков;10 - uncontrolled flow distributor;

11 - проточная измерительная ячейка рентгеноспектрального анализатора РСА;11 - flow measuring cell of the X-ray spectrum analyzer SAR;

12 - шкаф электропневмауправления с контроллером модуля А;12 - electropneumatic control cabinet with module A controller;

13 - шкаф электропневмауправления с контроллером модуля Б;13 - electropneumatic control cabinet with module B controller;

14 - емкость для поддержания постоянного уровня воды;14 - container for maintaining a constant water level;

15 - управляемый клапан подачи воды в емкость 14;15 - controlled valve for supplying water to container 14;

16 - датчик уровня воды в емкости 14;16 - water level sensor in tank 14;

17 - распределитель потока промывочной воды;17 - flush water flow distributor;

18, 19, 20 - двухходовые диафрагменные клапана коммутационного устройства 9;18, 19, 20 - two-way diaphragm valves of the switching device 9;

21 - подвижная платформа крепления оборудования модулей А и Б;21 - movable platform for mounting equipment of modules A and B;

22 - рентгеноспектральный анализатор (РСА);22 - X-ray spectrum analyzer (XRA);

23 - программируемый логический контроллер (ПЛК) РСА;23 - programmable logic controller (PLC) PCA;

24 - программируемый логический контроллер (ПЛК) модуля А;24 - programmable logic controller (PLC) of module A;

25 - программируемый логический контроллер (ПЛК) модуля Б;25 - programmable logic controller (PLC) of module B;

26 - коллектор промывочной воды;26 - wash water collector;

27 - запорный вентиль емкости 14;27 - stop valve of container 14;

28 - всасывающий коллектор насосной циркуляционной системы;28 - suction manifold of the pump circulation system;

29 - напорный коллектор насосной циркуляционной системы.29 - pressure manifold of the pump circulation system.

I, II, III. IV, V - транспортные трассы подачи проб на измерение;I, II, III. IV, V - transport routes for supplying samples for measurement;

VI, VII, VIII, IX, X - транспортные трассы возврата проб после измерения.VI, VII, VIII, IX, X - transport routes for returning samples after measurement.

Сущность работы заявляемой системы заключается в следующем.The essence of the proposed system is as follows.

Система автоматической подачи и циркуляции проб суспензий и растворов в проточную измерительную ячейку одноканальных многопоточных анализаторов, в которых имеется только одна проточная измерительная ячейка, предназначенная для последовательного измерения пяти различных технологических проб, состоит из двух модулей Al, А2 и одного модуля Б, каждый из которых смонтирован на подвижной платформе с закрепленным на ней оборудованием.The system for automatic supply and circulation of samples of suspensions and solutions into the flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers, in which there is only one flow measuring cell designed for sequential measurement of five different process samples, consists of two modules Al, A2 and one module B, each of which mounted on a movable platform with equipment attached to it.

Схема соединения циркуляционных контуров подачи проб от одного модуля Б и двух модулей Al, А2 с измерительной ячейкой 11 и подача промывочной воды от модуля Б осуществляется по гибким шлангам согласно схеме, показанной на Фиг. 3.Scheme of connection of the circulation circuits for sample supply from one module B and two modules Al, A2 with measuring cell 11 and the supply of wash water from module B is carried out through flexible hoses according to the scheme shown in Fig. 3.

Модули А1 и А2 Фиг. 1 идентичны между собой и каждый представляет две насосные циркуляционные системы для вакуумной транспортировки двух различных потоков проб смонтированы на подвижной платформе 21, состоят из емкостей приема проб 4.1 и 4.2, выполненных с учетом принятия доставляемого объема первичной пробы, оснащенные вибрационными датчиками наличия пробы 8.1 и 8.2, а в нижней конической части емкостей расположен тройник, на котором закреплены управляемые шланговые клапаны 7.1 и 7.2 для сброса измеренной пробы и смывов и последовательно установлены для каждой емкости по два управляемых двухходовых диафрагменных клапана 6.1, 6.2 и 6.3, 6.4, обеспечивающие разные режимы циркуляции пробы. Над емкостями приема проб 4.1 и 4.2 расположены воздухоотделители 5.1 и 5.2 для принятия проб, движущихся под давлением сжатого воздуха от напорного коллектора 29 насосной циркуляционной системы или от системы пневмодоставки проб первичного пробоотбора со сливом самотеком в емкости приема проб 4.1 и 4.2.Modules A1 and A2 Fig. 1 are identical to each other and each represents two pump circulation systems for vacuum transportation of two different sample streams mounted on a movable platform 21, consisting of sample receiving containers 4.1 and 4.2, made taking into account the acceptance of the delivered volume of the primary sample, equipped with vibration sensors for the presence of a sample 8.1 and 8.2 , and in the lower conical part of the tanks there is a tee, on which the controlled hose valves 7.1 and 7.2 are fixed to discharge the measured sample and flushes and two controlled two-way diaphragm valves 6.1, 6.2 and 6.3, 6.4 are installed in series for each tank, providing different modes of sample circulation . Above the sample receiving tanks 4.1 and 4.2 there are air separators 5.1 and 5.2 for receiving samples moving under pressure of compressed air from the pressure manifold 29 of the pump circulation system or from the primary sampling pneumatic sampling system with gravity drain into the sample receiving tanks 4.1 and 4.2.

На платформе 21 размещены также вакуумные циркуляционные насосные системы, представляющие две пары приемоотправительных станций ПОС 1.1, 1.2 и 1.3, 1.4, выполненные в виде герметичных емкостей с вибрационными датчиками уровня 3.1, 3.2 и штуцерами подачи вакуума или давления, а в нижней части каждой емкости имеется по одному управляемому двухходовому диафрагменному клапану 2.1. 2.2 и при этом соединение одной пары штуцеров двухходовых диафрагменных клапанов 2.1 и 2.2 образуют всасывающий коллектор 28 насосной системы, а соединение другой пары штуцеров образуют нагнетающий коллектор 29 насосной системы.On the platform 21 there are also vacuum circulation pumping systems, representing two pairs of transceiver stations POS 1.1, 1.2 and 1.3, 1.4, made in the form of sealed containers with vibration level sensors 3.1, 3.2 and vacuum or pressure supply fittings, and in the lower part of each container there is one controlled two-way diaphragm valve 2.1. 2.2 and at the same time the connection of one pair of fittings of the two-way diaphragm valves 2.1 and 2.2 form the suction manifold 28 of the pumping system, and the connection of the other pair of fittings form the discharge manifold 29 of the pumping system.

Модуль Б, Фиг. 2, представляет сборку из двух разных систем, смонтированных на отдельной подвижной платформе 21: одну циркуляционную насосную систему вакуумной транспортировки одной технологической пробы, аналогичной модулю А1, и устройство автоматического поддержания уровня воды в емкости 14, питающей коллектор промывочной воды 26, используемой для всех пяти циркуляционных насосных систем, входящих в комплект рентгеноспектрального анализатора РСА, так как на промывку необходимо подать воду с нулевым давлением. Устройство автоматического поддержания постоянного уровня воды состоит из емкости 14 с вибрационным датчиком уровня воды 16, пневмо- или электроуправляемого клапана 15 подачи воды в емкость из напорной магистрали давлением 0,1 - 0.35 Мпа, запорного вентиля 27 в нижней части емкости и распределителя потока промывочной воды 17 в виде тройника для подключения гибких шлангов коллектора 26 подвода воды к циркуляционным насосным системам модулей Al, А2 и Б.Module B, Fig. 2 is an assembly of two different systems mounted on a separate movable platform 21: one circulation pump system for vacuum transportation of one process sample, similar to module A1, and a device for automatically maintaining the water level in the tank 14, which feeds the wash water collector 26, used for all five circulating pump systems included in the set of X-ray spectrum analyzer RSA, since it is necessary to supply water with zero pressure for flushing. The device for automatically maintaining a constant water level consists of a tank 14 with a vibration water level sensor 16, a pneumatic or electrically controlled valve 15 for supplying water to the tank from a pressure line with a pressure of 0.1 - 0.35 MPa, a shut-off valve 27 at the bottom of the tank and a flush water flow distributor 17 in the form of a tee for connecting the flexible hoses of the collector 26 for supplying water to the circulation pump systems of modules Al, A2 and B.

Управление циркуляционной насосной системой и устройством автоматического поддержания уровня воды в емкости 14 модуля Б осуществляется от программируемого логического контроллера ПЛК 25 шкафа 13 электропневмауправления, связанного сетью с ПЛК 23 РСА 22 и ПЛК 24 модулей А1 и А2.The control of the circulation pump system and the device for automatically maintaining the water level in the tank 14 of module B is carried out from the programmable logic controller PLC 25 of the electropneumatic control cabinet 13, connected by a network to the PLC 23 PCA 22 and PLC 24 modules A1 and A2.

Неуправляемый распределитель потоков 10 представляет собой сборку из шести штуцеров для подключения пяти гибких шлангов поочередной подачи проб за счет вакуума насосных систем от двухходовых диафрагменных клапанов емкостей приема проб, по транспортным трассам I, II, III, IV. V к распределителю потоков 10 и одного центрального штуцера для последующего подключения к измерительной ячейке 11.Uncontrolled flow distributor 10 is an assembly of six fittings for connecting five flexible hoses for alternate sampling due to the vacuum of pumping systems from two-way diaphragm valves of sample receiving tanks along transport routes I, II, III, IV. V to the flow distributor 10 and one central fitting for subsequent connection to the measuring cell 11.

Коммутационное устройство 9 состоит трех управляемых двухходовых диафрагменных клапанов 18,19 и 20. закрепленных на тройнике и управляемых от программируемого логического контроллера ПЛК 23 рентгеноспектрального анализатора РСА 22 согласно циклограмме, обеспечивая направление потока проб после прохождения через проточную измерительную ячейку 11 по трассам возврата VI, VII. VIII, IX, X к всасывающим коллекторам 28 соответствующих насосных систем.The switching device 9 consists of three controllable two-way diaphragm valves 18,19 and 20. fixed on the tee and controlled from the programmable logic controller PLC 23 of the X-ray spectrum analyzer PCA 22 according to the cyclogram, providing the direction of the sample flow after passing through the flow measuring cell 11 along the return paths VI, VII . VIII, IX, X to the suction manifolds of the 28 respective pumping systems.

На Фиг. 3 представлена схема соединения транспортными трактами вакуумной подачи проб 1, II, III, IV, V от пяти циркуляционных насосных систем через неуправляемый распределитель потоков 10 к проточной измерительной ячейке 11 рентгеноспектрального анализатора РСА 22. и далее через управляемое коммутационное устройство 9 по транспортным трассам возврата VI, VII, VIII. IX, X к соответствующим циркуляционным насосным системам. При этом обеспечивается, согласно циклограмме, последовательная подача проб в проточную измерительную ячейку 11 по одному из пяти потоков циркулирующих проб.On FIG. Figure 3 shows a diagram of the connection of transport paths for the vacuum supply of samples 1, II, III, IV, V from five circulating pump systems through an uncontrolled flow distributor 10 to a flow measuring cell 11 of the X-ray spectrum analyzer RSA 22. and then through a controlled switching device 9 along the return transport routes VI , VII, VIII. IX, X to the respective circulation pump systems. This ensures, according to the cyclogram, the sequential supply of samples to the flow measuring cell 11 through one of the five streams of circulating samples.

Система обеспечивает соответствующие режимы циркуляции согласно циклограмме от ПЛК 23 рентгеноспектрального анализатора 22 и локальных циклограмм модулей Al, А2 и Б.The system provides the appropriate circulation modes according to the cyclogram from the PLC 23 of the X-ray spectrum analyzer 22 and the local cyclograms of the Al, A2 and B modules.

Режим циркуляции проб суспензии до начала измерения на примере модуля А1 происходит по малому контуру с помощью вакуумного отбора из емкости приема проб 4.1 через двухходовой диафрагменный клапан 6.1 на всасывающий коллектор 28 насосной циркуляционной системы и далее от напорного коллектора 29 насосной системы производит возврат проб сжатым воздухом на воздухоотделитель 5.1 со сливом самотеком обратно в емкость приема проб 4.1.The mode of circulation of suspension samples before the start of measurement on the example of module A1 occurs along a small circuit using vacuum sampling from the sample receiving tank 4.1 through a two-way diaphragm valve 6.1 to the suction manifold 28 of the pump circulation system and further from the pressure manifold 29 of the pump system returns samples with compressed air to air separator 5.1 with gravity drain back to sample receiving container 4.1.

Режим циркуляции проб во время измерения начинается с вакуумного отбора из емкости приема проб 4.1 через клапан 6.2. с подачей проб по трассе I на неуправляемый распределитель потоков 10 и далее на измерение в проточную измерительную ячейку 11 РСА 22 с возвратом через управляемое коммутационное устройство 9, двухпозиционный диафрагменный клапан 20 по транспортной трассе возврата проб VI на всасывающий коллектор 28 насосной системы и далее через напорный коллектор 29 насосной циркуляционной системы, под действием сжатого воздуха, на воздухоотделитель 5.1 со сливом самотеком в емкость приема проб 4.1.The sample circulation mode during the measurement begins with vacuum sampling from the sample receiving tank 4.1 through the valve 6.2. with the supply of samples along route I to an uncontrolled flow distributor 10 and further for measurement into the flow measuring cell 11 PCA 22 with the return through a controlled switching device 9, a two-position diaphragm valve 20 along the transport route for returning samples VI to the suction manifold 28 of the pumping system and then through the pressure collector 29 of the pump circulation system, under the action of compressed air, on the air separator 5.1 with a drain by gravity into the sample receiving tank 4.1.

Режим циркуляции проб во время промывки после окончания измерения со сбросом измеренной пробы через шланговый клапан в дренаж и промывкой трактов пробоподачи осуществляется следующим образом: шланговый клапан 7.1 открыт, измеренная проба сливается из емкости приема проб 4.1 в дренаж, выполняется вакуумный отбор воды из магистрали через диафрагменный клапан 6.2 по трассе I подачи проб на неуправляемый распределитель потоков 10 и далее на проточную измерительную ячейку 11 РСА 22 с возвратом через управляемое коммутационное устройство 9, двухпозиционный диафрагменный клапан 20, по транспортной трассе возврата проб VI на всасывающий коллектор 28 насосного системы, и через напорный коллектор 29 насосной системы на воздухоотделитель 5.1 со сливом самотеком в емкость приема проб 4.1 и далее через открытый шланговый клапан 7.1 слив в дренаж. Время промывки определяется эмпирически. Автоматическое управление режимами циркуляции и работой насосных систем модуля А1 осуществляются от ПЛК 24 шкафа 12 электропневмауправления. связанного сетью с ПЛК 23 РСА 22, ПЛК 25 модуля А2 и ПЛК 26 модуля Б.The sample circulation mode during flushing after the end of the measurement with the measured sample being discharged through the hose valve into the drain and the sample supply paths being flushed is carried out as follows: the hose valve 7.1 is open, the measured sample is drained from the sample receiving tank 4.1 into the drain, vacuum water is taken from the line through the diaphragm valve 6.2 along route I for supplying samples to an uncontrolled flow distributor 10 and further to a flow measuring cell 11 PCA 22 with return through a controlled switching device 9, a two-position diaphragm valve 20, along a transport route for returning samples VI to the suction manifold 28 of the pumping system, and through the pressure collector 29 of the pumping system to the air separator 5.1 with a drain by gravity into the sample receiving tank 4.1 and then through the open hose valve 7.1 drain into the drain. Washing time is determined empirically. Automatic control of the circulation modes and the operation of the pumping systems of the A1 module are carried out from the PLC 24 of the electro-pneumatic control cabinet 12. networked with PLC 23 PCA 22, PLC 25 module A2 and PLC 26 module B.

Работа системы подачи и циркуляции проб суспензий и растворов в проточную измерительную ячейку одноканального многопоточного анализатора приведена на примере насосной системы вакуумной циркуляции проб модуля А1 Фиг. 1 и Фиг. 3 происходит следующим образом.The operation of the system for supplying and circulating samples of suspensions and solutions into the flow measuring cell of a single-channel multi-stream analyzer is shown on the example of the pumping system for vacuum circulation of samples of module A1 Fig. 1 and FIG. 3 happens as follows.

В исходном состоянии шланговый клапан сброса 7.1 закрыт, в это время идет измерение предыдущей пробы РСА 22, циркуляционная насосная система находится в режиме ожидания поступления очередной пробы. Технологическая проба от места отбора доставляется к месту проведения измерения сжатым воздухом пневмопочтой по трубопроводу, подключенному к воздухоотделителю 5.1, и, после отделения от избыточного давления воздуха, свободно сливается в приемную емкость 4.1, при этом срабатывает вибрационный датчик 8.1 наличия пробы в емкости 4.1 и, согласно циклограмме, по команде от ПЛК 24 шкафа электропневмауправления 12 модуля А1 начинается работа циркуляционных насосных устройств, состоящих из двух идентичных приемоотправительных станций ПОС 1.1 и 1.2 с датчиками уровня проб 3.1 и 3.2 и с двухходовыми диафрагменными клапанами 2.1 и 2.2, в каждую из которых попеременно подается либо вакуум, либо давление.In the initial state, the discharge hose valve 7.1 is closed, at this time the measurement of the previous sample PCA 22 is in progress, the circulation pump system is in the mode of waiting for the next sample to arrive. The technological sample from the place of sampling is delivered to the place of measurement by compressed air by pneumatic mail through a pipeline connected to the air separator 5.1, and, after separation from the excess air pressure, it freely drains into the receiving tank 4.1, while the vibration sensor 8.1 of the presence of the sample in the tank 4.1 is triggered and, according to the cyclogram, at the command from the PLC 24 of the electro-pneumatic control cabinet 12 of module A1, the operation of circulation pumping devices begins, consisting of two identical transceiver stations POS 1.1 and 1.2 with sample level sensors 3.1 and 3.2 and with two-way diaphragm valves 2.1 and 2.2, into each of which alternately Either vacuum or pressure is applied.

При этом одновременно: подается вакуум в ПОС 1.1 и давление в ПОС 1.2, переключаются двухходовые диафрагменные клапаны 2.1 и 2.2, подается сжатый воздух в одну из полостей двухходового диафрагменного клапана 6.1 емкости приема проб 4.1, и проба под действием вакуума засасывается через клапан 6.1 в ПОС 1.1 до уровня, определяемого вибрационным датчиком уровня проб 3.1, по сигналу от которого происходит одновременное переключение на вакуум в ПОС 1.2 и на давление в ПОС 1.1. переключаются двухходовые диафрагменные клапана 2.1 и 2.2 и в ПОС 1.2 и под действием вакуума начинает поступать проба из приемной емкости 4.1, а накопленная в ПОС 1.1 проба под давлением сжатого воздуха по гибкому шлангу напорного коллектора 29 насосной циркуляционной системы попадает в воздухоотделитель 5.1, при этом сжатый воздух удаляется в атмосферу, а проба свободно стекает в приемную емкость 4.1, и таким образом повторяющиеся переключения вакуума и давления в ПОС 1 и 2 и соответствующие переключения клапанов 2.1 и 2.2 обеспечивают работу насосной системы вакуумной циркуляции пробы по малому контуру, перемешивая пробу и не давая осесть твердым частицам суспензии до момента получения сигнала от контроллера 23 РСА о готовности к измерению очередной пробы.At the same time, vacuum is applied to POS 1.1 and pressure to POS 1.2, two-way diaphragm valves 2.1 and 2.2 are switched, compressed air is supplied to one of the cavities of the two-way diaphragm valve 6.1 of the sample receiving tank 4.1, and the sample under vacuum is sucked through valve 6.1 to the POS 1.1 to the level determined by the vibrating sample level sensor 3.1, the signal from which simultaneously switches to vacuum in POS 1.2 and to pressure in POS 1.1. two-way diaphragm valves 2.1 and 2.2 are switched and in POS 1.2 and under the action of vacuum, a sample begins to flow from the receiving tank 4.1, and the sample accumulated in POS 1.1 under compressed air pressure through the flexible hose of the pressure manifold 29 of the pump circulation system enters the air separator 5.1, while the compressed the air is removed into the atmosphere, and the sample flows freely into the receiving container 4.1, and thus the repeated switching of vacuum and pressure in the POS 1 and 2 and the corresponding switching of valves 2.1 and 2.2 ensure the operation of the pumping system of the vacuum circulation of the sample along the small circuit, mixing the sample and preventing settle down to the solid particles of the suspension until a signal is received from the controller 23 of the PCA about the readiness for the measurement of the next sample.

Соединение одной пары штуцеров двухходовых диафрагменных клапанов 2.1 и 2.2 ПОС 1 и ПОС 2 образуют всасывающий коллектор 28 насосной системы, а соединение другой пары штуцеров образуют напорный коллектор 29 насосной системы.The connection of one pair of fittings of two-way diaphragm valves 2.1 and 2.2 POS 1 and POS 2 form the suction manifold 28 of the pumping system, and the connection of the other pair of fittings form the pressure manifold 29 of the pumping system.

При поступлении сигнала от контроллера 23 РСА 22 о готовности к измерению очередной пробы, согласно циклограмме и по команде от контроллера 24 модуля А1, переключаются диафрагменные двухпозиционные клапаны 6.1, 6.2 и 20, при этом вакуумная насосная циркуляционная система продолжает работать в прежнем режиме, а поток пробы под действие вакуума из емкости приема проб 4.1 через клапан 6.2 по гибкому шлангу тракта I, через неуправляемый распределитель потоков 10 поступает в измерительную ячейку 11 и далее на коммутационное устройство 9 через диафрагменный двухпозиционный клапан 20 по гибкому шлангу тракта VI попадает на всасывающий коллектор 28 циркуляционного насосного устройства, затем через напорный коллектор 29 насосной системы на воздухоотделитель 5.1 и сливается в емкость приема проб 4.1, тем самым закольцовывая движение потока пробы и обеспечивая циркуляцию до завершения измерения.When a signal is received from the controller 23 PCA 22 about readiness for measuring the next sample, according to the cyclogram and at the command from the controller 24 of module A1, diaphragm on-off valves 6.1, 6.2 and 20 are switched, while the vacuum pump circulation system continues to operate in the same mode, and the flow samples under the action of vacuum from the sample receiving tank 4.1 through valve 6.2 along the flexible hose of path I, through the uncontrolled flow distributor 10 enters the measuring cell 11 and then to the switching device 9 through the diaphragm on-off valve 20 through the flexible hose of path VI enters the suction manifold 28 of the circulation pumping device, then through the pressure manifold 29 of the pumping system to the air separator 5.1 and merges into the sample receiving tank 4.1, thereby looping the sample flow and providing circulation until the measurement is completed.

По окончании измерения, по сигналу контроллера 23 РСА 22, в соответствии с циклограммой и по команде от контроллера 24 модуля А1, начинается режим промывки трактов для подготовки ячейки 11 к измерению следующей пробы.At the end of the measurement, at the signal of the controller 23 of the PCA 22, in accordance with the sequence diagram and at the command from the controller 24 of module A1, the flushing mode of the paths begins to prepare the cell 11 for the measurement of the next sample.

При этом одновременно продолжается работа циркуляционной насосной системы, открывается шланговый сбросной клапан 7.1, сливая содержимое измеренной пробы из емкости приема проб 4.1 в дренаж, переключается двухходовой диафрагменный клапан 6.3 и открывается поступление воды в циркуляционный контур через диафрагменный клапан 6.3 и вода под действием вакуумной насосной системы движется по гибкому шлангу тракта I на неуправляемый распределитель потоков 10. проходит через проточную измерительную ячейку 11, попадает на двухходовой диафрагменный клапан 20 коммутационного устройства 9 и далее по тракту VI на всасывающий коллектор 28 циркуляционной насосной системы и далее через напорный коллектор 29 и воздухоотделитель 5.1 сливается в приемную емкость 4.1, а так как шланговый клапан 7.1 открыт, то остатки измеренной пробы и смывы сливаются в дренаж.At the same time, the operation of the circulation pumping system continues, the hose relief valve 7.1 opens, draining the contents of the measured sample from the sample receiving tank 4.1 into the drain, the two-way diaphragm valve 6.3 switches and water flows into the circulation circuit through the diaphragm valve 6.3 and water under the action of the vacuum pumping system moves along the flexible hose of path I to the uncontrolled flow distributor 10. passes through the flow measuring cell 11, enters the two-way diaphragm valve 20 of the switching device 9 and further along path VI to the suction manifold 28 of the circulation pump system and then through the pressure manifold 29 and the air separator 5.1 is drained into the receiving container 4.1, and since the hose valve 7.1 is open, the remnants of the measured sample and washings are drained into the drain.

Продолжительность промывки транспортных трактов определяется эмпирически и закладывается в циклограмму, тем самым подготавливая тракты пробоподачи к измерению следующей пробы. По окончании промывки переключается диафрагменный клапан 6.3, прекращая забор промывочной воды из коллектора 26, останавливается циркуляционная насосная система, сливаются остатки воды из приемной емкости 4.1. закрывается шланговый клапан 7.1, циркуляционная насосная система остановлена в режиме ожидания прихода следующей пробы.The duration of the flushing of the transport paths is determined empirically and is included in the cyclogram, thereby preparing the sample supply paths for the measurement of the next sample. At the end of flushing, the diaphragm valve 6.3 switches, stopping the intake of flushing water from the collector 26, the circulation pump system stops, the remaining water is drained from the receiving tank 4.1. the hose valve 7.1 closes, the circulation pump system is stopped in the waiting mode for the next sample.

Очередность поступления проб от мест отбора и подачи их на измерение определяется циклограммой аналитического комплекса в целом.The order in which samples are received from sampling sites and submitted for measurement is determined by the cyclogram of the analytical complex as a whole.

Техническим результатом заявляемого решения является выполнение всех требований автоматической подготовки и подачи проб суспензий и жидкостей в проточную измерительную ячейку одноканального многопоточного анализатора при последовательном измерении в одной измерительной ячейке нескольких технологических проб, в том числе: сокращение объемов, доставляемых и возвращаемых после измерения проб при снижении погрешности измерения за счет многократной циркуляции всего объема доставленной пробы за время экспозиции: выполнение различных режимов циркуляции пробы после доставки к месту проведения измерения: режим перемешивания проб суспензии до начала измерения и режим подачи проб под разрежением в измерительную ячейку без пенообразования, режим промывки транспортных трактов по окончании измерения каждой пробы и сброс в дренаж измеренной пробы и промывочной воды, важным результатом можно считать использование типовых модулей и узлов с возможностью легкой их замены, снижение эксплуатационных трудозатрат и энергопотребления.The technical result of the proposed solution is to fulfill all the requirements for the automatic preparation and supply of samples of suspensions and liquids to the flow measuring cell of a single-channel multi-thread analyzer during sequential measurement in one measuring cell of several technological samples, including: reducing the volumes delivered and returned after measuring samples while reducing the error measurements due to repeated circulation of the entire volume of the delivered sample during the exposure time: implementation of various modes of sample circulation after delivery to the place of measurement: the mode of mixing samples of the suspension before the start of measurement and the mode of supplying samples under vacuum to the measuring cell without foaming, the mode of washing the transport paths after completion measurements of each sample and discharge of the measured sample and flushing water into the drain, an important result can be considered the use of standard modules and units with the possibility of their easy replacement, reduction of operational labor costs and energy consumption.

Заявляемое техническое решение разработано и опробовано в АО «ТЕХНОЛИНК» Санкт-Петербург. РФ.The claimed technical solution was developed and tested in JSC "TECHNOLINK" St. Petersburg. RF.

Claims (19)

1. Система автоматической подачи и циркуляции проб суспензий и растворов в проточную измерительную ячейку одноканальных многопоточных анализаторов, содержащая1. System for automatic supply and circulation of samples of suspensions and solutions into the flow measuring cell of single-channel multi-stream analyzers, containing приемоотправительную станцию в виде герметичной емкости, снабженной в нижней ее части управляемым двухходовым диафрагменным клапаном,a transceiver station in the form of a sealed container, equipped in its lower part with a controlled two-way diaphragm valve, устройство вакуумной подачи проб на измерительный прибор, состоящее из последовательно соединенных коммутационного устройства приема, проточной измерительной ячейки и подключенной к системе обеспечения режимов вакуум-давление приемоотправительной станции, при этом измерительная ячейка выполнена с нижними вводом-выводом жидких продуктов и расположена в верхней точке тракта подачи в нее проб, исключающей их попадание в прибор при нарушении целостности пленки, проточная измерительная ячейка выполнена закрытой сверху защитной пленкой;device for vacuum sample feeding to the measuring device, consisting of a series-connected receiving switching device, a flow-through measuring cell and a receiving-sending station connected to the system for ensuring vacuum-pressure modes, while the measuring cell is made with lower input-output of liquid products and is located at the upper point of the supply path into it samples, excluding their entry into the device in case of violation of the integrity of the film, the flow measuring cell is made with a protective film closed from above; блок управления, индикации и передачи информации, включающий устройства электропневматического и электрического управления, снабженные программируемым логическим контроллером и программой для обработки цифрового сигнала,a control, indication and information transmission unit, including electro-pneumatic and electric control devices equipped with a programmable logic controller and a program for processing a digital signal, введенная дополнительная приемоотправительная станция составляет совместно с первой приемоотправительной станцией насосное устройство;introduced additional transceiver station is together with the first transceiver station pumping device; приемоотправительные станции идентичны и состоят из емкостей, в нижней части которых расположены двухходовые диафрагменные клапаны, в верхних крышках размещены датчики уровня пробы и штуцера подачи вакуума и давления раздельно;transceiver stations are identical and consist of containers, in the lower part of which two-way diaphragm valves are located, in the upper covers there are sample level sensors and separate vacuum and pressure supply fittings; штуцера подачи материала под разрежением двухходовых диафрагменных клапанов обеих приемоотправительных станций через тройник соединены гибким шлангом между собой и с нижним штуцером проточной измерительной ячейки, а штуцера подачи материала под давлением соединены между собой тройником с гибким сливным шлангом возврата измеренной части пробы в накопительную емкость;the unions for supplying material under vacuum of the two-way diaphragm valves of both transceiver stations are connected through a tee by a flexible hose to each other and to the lower union of the flow measuring cell, and the unions for supplying material under pressure are connected to each other by a tee with a flexible drain hose for returning the measured part of the sample to the storage tank; емкость приема проб содержит в верхней части штуцер приема технологической пробы от системы первичного пробоотбора, штуцер возврата измеренной пробы циркуляционного контура, воздухоотделитель и клапан подачи промывочной воды, а в нижней части - тройник, к одной стороне которого прикреплен управляемый клапан сброса в дренаж измеренной пробы или смывов после промывки измерительных трактов, а к другой - гибкий шланг соединения с нижним штуцером измерительной ячейки;the sample receiving container contains in the upper part a fitting for receiving a process sample from the primary sampling system, a measured sample return fitting of the circulation circuit, an air separator and a flush water supply valve, and in the lower part - a tee, to one side of which is attached a controlled valve for discharging the measured sample into the drainage or flushes after washing the measuring paths, and to the other - a flexible hose connecting to the lower fitting of the measuring cell; воздухоотделитель выполнен в виде диффузора с размещенным внутри него коническим рассекателем,the air separator is made in the form of a diffuser with a conical divider placed inside it, отличающаяся тем, чтоcharacterized in that - система состоит из нескольких блоков, собранных из модулей двух различных модификаций А и Б, при этом:- the system consists of several blocks assembled from modules of two different modifications A and B, while: модуль А - сдвоенный модуль автоматического устройства вакуумной циркуляции двух различных технологических проб;module A - a dual module of an automatic device for vacuum circulation of two different technological samples; модуль Б - сдвоенный модуль, состоящий из автоматического устройства вакуумной циркуляции одной технологической пробы и автоматического устройства поддержания постоянного наличия воды в магистрали без давления для промывки трактов транспортировки для всех устройств вакуумной подачи и циркуляции проб по окончании измерения рентгеноспектральным анализатором РСА;module B - a dual module consisting of an automatic device for vacuum circulation of one process sample and an automatic device for maintaining the constant presence of water in the line without pressure for flushing the transportation paths for all devices for vacuum supply and circulation of samples after the measurement is completed by the X-ray spectrum analyzer; - введены два последовательно установленных управляемых, согласно циклограмме, двухходовых диафрагменных клапана в нижней части емкостей приема проб модулей А и Б, обеспечивающих изменение направления потоков циркуляции: циркуляция по малому контуру при подготовке проб, минуя измерительную ячейку, циркуляцию проб через измерительную ячейку при измерении, циркуляцию с подачей воды при промывке трактов по окончании измерения;- two sequentially controlled, according to the cyclogram, two-way diaphragm valves were introduced in the lower part of the sample receiving tanks of modules A and B, which provide a change in the direction of circulation flows: circulation along a small circuit during sample preparation, bypassing the measuring cell, circulation of samples through the measuring cell during measurement, circulation with water supply when washing the tracts at the end of the measurement; - введено управляемое, согласно циклограмме, коммутационное устройство, состоящее из трех двухходовых диафрагменных клапанов, закрепленных в группу на тройнике, для соединения одного из поочередно измеряемых потоков технологических проб, движущихся по транспортным гибким шлангам от проточной измерительной ячейки через управляемое коммутационное устройство к всасывающему коллектору соответствующей насосной системы;- a switching device controlled, according to the cyclogram, was introduced, consisting of three two-way diaphragm valves, fixed in a group on a tee, to connect one of the successively measured flows of process samples moving along transport flexible hoses from the flow measuring cell through a controlled switching device to the suction manifold of the corresponding pumping system; - введен неуправляемый распределитель потоков проб, выполненный в виде гребенки штуцеров для соединения гибкими шлангами, согласно схеме, поочередно подаваемых потоков технологических проб, движущихся с помощью вакуума, создаваемого соответствующими насосными устройствами, от емкостей приема проб модулей А и Б через неуправляемый распределитель потоков к измерительной ячейке;- an uncontrolled sample flow distributor was introduced, made in the form of a comb of fittings for connecting with flexible hoses, according to the scheme, alternately supplied flows of process samples, moving with the help of a vacuum created by the corresponding pumping devices, from the sample receiving tanks of modules A and B through an uncontrolled flow distributor to the measuring cell; - устройства блоков управления связаны сетью между модулями А (А1 и А2) и модулем Б, а также с программируемым логическим контроллером ПЛК рентгеноспектрального анализатора РСА.- devices of control units are connected by a network between modules A (A1 and A2) and module B, as well as with a PLC programmable logic controller of the X-ray spectrum analyzer SAR. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что одноканальный многопоточный рентгеноспектральный анализатор РСА, предназначенный для измерения от трех до пяти различных потоков проб, содержит один модуль Б и два идентичных модуля А1 и А2.2. The system according to claim 1, characterized in that a single-channel multi-thread X-ray spectral analyzer, designed to measure from three to five different sample streams, contains one module B and two identical modules A1 and A2. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что одноканальный многопоточный рентгеноспектральный анализатор РСА содержит несколько комплектов Al, А2 и Б для измерения количества проб, кратных пяти.3. The system according to claim. 1, characterized in that the single-channel multi-thread X-ray spectral analyzer SAR contains several sets of Al, A2 and B to measure the number of samples, a multiple of five.
RU2020128001A 2020-08-20 2020-08-20 System of automatic supply and circulation of suspension and solution samples into flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers RU2764437C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128001A RU2764437C1 (en) 2020-08-20 2020-08-20 System of automatic supply and circulation of suspension and solution samples into flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128001A RU2764437C1 (en) 2020-08-20 2020-08-20 System of automatic supply and circulation of suspension and solution samples into flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764437C1 true RU2764437C1 (en) 2022-01-17

Family

ID=80040510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020128001A RU2764437C1 (en) 2020-08-20 2020-08-20 System of automatic supply and circulation of suspension and solution samples into flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764437C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1075106A1 (en) * 1982-04-22 1984-02-23 Уральский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института "Цветметавтоматика" Liquid sample analytical checking system
SU1416888A1 (en) * 1986-11-24 1988-08-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых "Механобр" Apparatus for feeding pulp sample into measuring tray
DE9206164U1 (en) * 1992-05-08 1992-09-10 Baltus, René, 5303 Bornheim Device for measuring or collecting the quantity of a gas or solid contained in a mixture of pasty or solid structure
DE69231516T2 (en) * 1991-08-06 2001-03-08 Pompeo Moscetta PROCESS AND APPARATUS FOR DETERMINING ANALYTES IN LIQUID SAMPLES
RU2173452C1 (en) * 2000-12-25 2001-09-10 ЗАО "Уралавтоматика инжиниринг" System of analytic test of liquid samples
RU2419776C2 (en) * 2009-05-18 2011-05-27 Закрытое акционерное общество "ТЕХНОЛИНК" Automatic system of liquid sample analytical control
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
RU2624096C1 (en) * 2016-07-08 2017-06-30 Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" Device for x-ray fluorescent analysis of concentrating production pulps

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1075106A1 (en) * 1982-04-22 1984-02-23 Уральский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института "Цветметавтоматика" Liquid sample analytical checking system
SU1416888A1 (en) * 1986-11-24 1988-08-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых "Механобр" Apparatus for feeding pulp sample into measuring tray
DE69231516T2 (en) * 1991-08-06 2001-03-08 Pompeo Moscetta PROCESS AND APPARATUS FOR DETERMINING ANALYTES IN LIQUID SAMPLES
DE9206164U1 (en) * 1992-05-08 1992-09-10 Baltus, René, 5303 Bornheim Device for measuring or collecting the quantity of a gas or solid contained in a mixture of pasty or solid structure
RU2173452C1 (en) * 2000-12-25 2001-09-10 ЗАО "Уралавтоматика инжиниринг" System of analytic test of liquid samples
RU2419776C2 (en) * 2009-05-18 2011-05-27 Закрытое акционерное общество "ТЕХНОЛИНК" Automatic system of liquid sample analytical control
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
RU2624096C1 (en) * 2016-07-08 2017-06-30 Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" Device for x-ray fluorescent analysis of concentrating production pulps

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4243722B2 (en) How to perform verification with a multistage analyzer system
CN1130502C (en) Liquid transfer system
CN216160613U (en) Application flow path for water treatment or detection
JPS59116550A (en) Method and device for supplying fluid
EP2654411B1 (en) Milk sampling
US9752965B2 (en) Apparatus and method for fast sampling and measurement
WO1995018962A1 (en) Method and apparatus for analysing a liquid sample
RU2419776C2 (en) Automatic system of liquid sample analytical control
US11401952B2 (en) Waste liquid treatment apparatus, method and sample analyzer
CN111433584B (en) Diluent preparation module and unit
RU2764437C1 (en) System of automatic supply and circulation of suspension and solution samples into flow measuring cell of single-channel multi-flow analyzers
CN212294667U (en) Automatic send thick liquid system
CN109212175B (en) Sample analyzer
RU2534236C2 (en) System for automatic feed and circulation of suspensions and solutions in flow measuring cell of analysers
CN115166187A (en) Water quality detection system and detection method for filter tank
CN114806803A (en) Cell sorting system and sorting method thereof
JPS63286770A (en) Dispensing nozzle and fixed volume dispensing pump for liquid analyzer for medical inspection
JP2663661B2 (en) Liquid vacuum suction device
JPH0476458A (en) Automatic cell processing device
RU26654U1 (en) AUTOMATED FILTER SAMPLING AND DELIVERY SYSTEM
SU991231A1 (en) Production flow analytical checking system
CN217212404U (en) Biochemical analyzer
RU2173452C1 (en) System of analytic test of liquid samples
US4677864A (en) System for automatic sampling and sample conveyance for analysis
SU661458A1 (en) Device for automatic measuring of radioactivity of traced biopolymers