RU96968U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES IN AQUATIC MEDIA - Google Patents
DEVICE FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES IN AQUATIC MEDIA Download PDFInfo
- Publication number
- RU96968U1 RU96968U1 RU2010115848/28U RU2010115848U RU96968U1 RU 96968 U1 RU96968 U1 RU 96968U1 RU 2010115848/28 U RU2010115848/28 U RU 2010115848/28U RU 2010115848 U RU2010115848 U RU 2010115848U RU 96968 U1 RU96968 U1 RU 96968U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control unit
- working compartment
- barrier
- annular bath
- analog
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Устройство для определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных средах, содержащее кольцевую ванну с рабочим отсеком, барьер, электропривод, перемещающий барьер по рабочему отсеку кольцевой ванны, концевые выключатели, служащие для остановки барьера в определенных точках рабочего отсека, датчик поверхностного натяжения, датчик площади рабочего отсека кольцевой ванны, механотрон и первый блок управления, отличающееся тем, что оно снабжено вторым блоком управления, первым и вторым идентично выполненными аналого-цифровыми преобразователями, первые входы которых подключены к выходу механотрона и датчику площади рабочего отсека кольцевой ванны, вторые входы аналого-цифровых преобразователей подключены к первому и второму выходам второго блока управления соответственно, оперативным запоминающим блоком, к входным шинам данных которого подключены выходы аналого-цифровых преобразователей, к шине адреса и шине управления которого подключены третий и четвертый выходы второго блока управления, выходная шина данных которого соединена с входом блока передачи данных, шина управления которого присоединена к пятому выходу второго блока управления, вход второго блока управления соединен с концевыми выключателями. A device for determining the concentration of surface-active substances in aqueous media, containing an annular bath with a working compartment, a barrier, an electric drive that moves the barrier along the working compartment of the annular bath, limit switches, used to stop the barrier at certain points of the working compartment, surface tension sensor, area sensor the working compartment of the annular bath, a mechatronic and a first control unit, characterized in that it is equipped with a second control unit, the first and second identical analog-to-digital and converters, the first inputs of which are connected to the output of the mechanotron and the sensor of the area of the working compartment of the annular bath, the second inputs of the analog-to-digital converters are connected to the first and second outputs of the second control unit, respectively, by a random-access memory, to the input data buses of which the outputs of the analog-to-digital converters are connected , to the address bus and control bus of which the third and fourth outputs of the second control unit are connected, the output data bus of which is connected to the input of the gear unit data control bus which is connected to the fifth output of the second control unit, second control unit input is connected to limit switches.
Description
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам экспресс-контроля качества водных сред, используемых в энерготехнологических комплексах, а именно устройствам идентификации и определения концентрации поверхностно-активных веществ (ПАВ) в названных водных средах.The utility model relates to the field of thermal energy, in particular to devices for express quality control of aqueous media used in energy technology complexes, namely, devices for identifying and determining the concentration of surface-active substances (surfactants) in these aqueous media.
Известны устройства для определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных средах - тензиометры, содержащие рабочий отсек с пробой исследуемой водной среды, датчик (кольца Дю-Нуи или пластины Вильгельми) и средства измерения силы отрыва датчика от поверхности жидкости [см. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества. Спр. под редакцией А.А.Абрамзона и Е.Д.Щукина, Л.: «Химия», 1984]. В устройстве методом отрыва датчика измеряется сила поверхностного натяжения, по которой (с использованием индивидуальных для каждого конкретного ПАВ калибровочных кривых) определяется значение объемной концентрации ПАВ.Known devices for determining the concentration of surface-active substances in aqueous media - tensiometers containing a working compartment with a sample of the studied aqueous medium, a sensor (Du Nui rings or Wilhelmy plates) and means for measuring the force of separation of the sensor from the liquid surface [see Surface phenomena and surfactants. Ref. edited by A. A. Abramzon and E. D. Schukin, L .: "Chemistry", 1984]. In the device, the surface tension force is measured by the detachment method of the sensor, according to which (using individual calibration curves for each specific surfactant) the value of the surfactant volume concentration is determined.
Недостатками такого устройства является недостаточная чувствительность при определении концентрации поверхностно-активных веществ в водных средахThe disadvantages of this device is the lack of sensitivity in determining the concentration of surfactants in aqueous media
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является устройство для определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных средах [см. Абраменко Ю.М., Абрамзон А.А., Бенинг Г.П., Лешечко Ж.Я. Прибор для определения поверхностных свойств жидкостей //Коллоидный журнал, 1987, №1, с.122-126], содержащее кольцевую ванну с рабочим отсеком, барьер, электропривод, перемещающий барьер по рабочему отсеку кольцевой ванны, концевые выключатели, служащие для остановки барьера в определенных точках рабочего отсека, датчик поверхностного натяжения, датчик площади рабочего отсека кольцевой ванны, механотрон и блок управления.The closest in technical essence to a utility model is a device for determining the concentration of surfactants in aqueous media [see Abramenko Yu.M., Abramzon A.A., Bening G.P., Leshechko J.Ya. A device for determining the surface properties of liquids // Colloid Journal, 1987, No. 1, p.122-126], containing an annular bath with a working compartment, a barrier, an electric drive that moves the barrier along the working compartment of the annular bath, limit switches, used to stop the barrier in certain points of the working compartment, surface tension sensor, area sensor of the working compartment of the annular bath, mechatronic and control unit.
Недостатком устройства является большие временные затраты на проведение анализа, связанные с необходимостью выполнения большого количества процедур сравнения полученных экспериментально и эталонных кинетических характеристик.The disadvantage of this device is the large time spent on the analysis associated with the need to perform a large number of procedures for comparing experimental and reference kinetic characteristics.
Технической задачей полезной модели является сокращение времени выполнения анализа, а также расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности идентификации ПАВ.The technical task of the utility model is to reduce the analysis time, as well as expand the functionality of the device by providing the ability to identify surfactants.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показана принципиальная схема устройства.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of the device.
Устройство содержит кольцевую ванну с рабочим отсеком 1, барьер 2, электропривод 3, подключенным к выходу блока управления 4, концевые выключатели 5, выход которых соединен со вторым входом первого блока управления 4, датчик площади 6 рабочего отсека кольцевой ванны 1 механически соединенный с электроприводом 3, выход датчика площади 6 рабочего отсека кольцевой ванны 1 подключен к третьему входу первого блока управления 4, датчик поверхностного натяжения 7, соединен с механотроном 8, выход которого подключен к первому входу первого блока управления 4, первый 9 и второй 10 идентично выполненные аналого-цифровые преобразователи, первые входы которых подключены к выходу механотрона 8 и датчику площади 6 рабочего отсека кольцевой ванны 1, вторые входы аналого-цифровых преобразователей подключены к первому и второму выходам второго блока управления 11 соответственно, оперативное запоминающее устройство 12, к входным шинам данных которого подключены выходы аналого-цифровых преобразователей 9 и 10, к шине адреса и шине управления которого подключены третий и четвертый выходы второго блока управления 11, выходная шина данных которого подключена к входу блока передачи данных 13 в электронную вычислительную машину 14, шина управления которого соединена с пятым выходом второго блока управления 11, выход блока передачи данных 13 соединен с электронной вычислительной машиной 14, вход второго блока управления 11 соединен с концевыми выключателями 5.The device comprises an annular bath with a working compartment 1, a barrier 2, an electric drive 3 connected to the output of the control unit 4, limit switches 5, the output of which is connected to the second input of the first control unit 4, an area sensor 6 of the working compartment of the annular bath 1 mechanically connected to the electric drive 3 , the output of the area sensor 6 of the working compartment of the annular bath 1 is connected to the third input of the first control unit 4, the surface tension sensor 7 is connected to a mechatronic device 8, the output of which is connected to the first input of the first control unit 4, the first 9 and second 10 are identically made analog-to-digital converters, the first inputs of which are connected to the output of the mechatronic 8 and the area sensor 6 of the working compartment of the annular bath 1, the second inputs of the analog-to-digital converters are connected to the first and second outputs of the second control unit 11, respectively , random access memory 12, to the input data buses of which the outputs of the analog-to-digital converters 9 and 10 are connected, to the address bus and control bus of which the third and fourth outputs of the second block are connected control 11, the output data bus of which is connected to the input of the data transfer unit 13 to the electronic computer 14, the control bus of which is connected to the fifth output of the second control unit 11, the output of the data transfer unit 13 is connected to the electronic computer 14, the input of the second control unit 11 is connected with limit switches 5.
Первый блок управления 4 может быть выполнен как описано в Абраменко Ю.М., Абрамзон А.А., Бенинг Г.П., Лешечко Ж.Я. Прибор для определения поверхностных свойств жидкостей //Коллоидный журнал, 1987, №1, с.122-126. Второй блок управления 11 построен как управляющий автомат с «жесткой» логикой [см. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 1985. - 552 с., ил.].The first control unit 4 can be performed as described in Abramenko Yu.M., Abramzon A.A., Bening G.P., Leshechko J.Ya. A device for determining the surface properties of liquids // Colloid Journal, 1987, No. 1, p.122-126. The second control unit 11 is built as a control automaton with “hard” logic [see Kagan B.M. Electronic computers and systems: Textbook. manual for universities. - 2nd ed., Revised. and add. - M: Energoatomizdat, 1985. - 552 p., Ill.].
Устройство для определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных средах работает следующим образом.A device for determining the concentration of surfactants in aqueous media works as follows.
Вначале работы устройства пробу исследуемой водной среды заливают в рабочий отсек кольцевой ванны 1 и опускают датчик поверхностного натяжения 7 до соприкосновения с исследуемой пробой. При этом барьер 2 находится в исходном положении - в начале рабочего отсека кольцевой ванны 1. датчик поверхностного натяжения 7 расположен в конце рабочего отсека кольцевой ванны 1.At the beginning of the operation of the device, a sample of the studied aqueous medium is poured into the working compartment of the annular bath 1 and the surface tension sensor 7 is lowered until it contacts the test sample. In this case, the barrier 2 is in the initial position - at the beginning of the working compartment of the annular bath 1. The surface tension sensor 7 is located at the end of the operating compartment of the annular bath 1.
Пользователь включает блок управления 4, который подает сигнал на электропривод 3, запускающий в движение барьер 2 в рабочем отсеке кольцевой ванны 1. Барьер 2, передвигаясь по рабочему отсеку, уменьшает площадь измерительной части рабочего отсека, в которой расположен датчик поверхностного натяжения 7, с использованием которого и механотрона 8 производится измерение силы поверхностного натяжения исследуемой водной среды. Текущая площадь измерительной части рабочего отсека фиксируется датчиком площади 6. При движении барьера 2 происходит концентрация поверхностно-активных веществ в измерительной части рабочего отсека, что приводит к увеличению силы поверхностного натяжения исследуемой водной среды, которая фиксируется датчиком поверхностного натяжения 7 и измеряется механотроном 8. Остановка барьера 2 в конечном положении осуществляется по выходному сигналу блока управления 4 по достижению заданной площади измерительной части рабочего отсека, фиксируемой концевыми выключателями 5.The user turns on the control unit 4, which sends a signal to the electric actuator 3, which starts the barrier 2 in the working compartment of the annular bath 1. The barrier 2, moving along the working compartment, reduces the measuring area of the working compartment in which the surface tension sensor 7 is located, using which and the mechatronic 8 measures the surface tension force of the investigated aqueous medium. The current area of the measuring part of the working compartment is fixed by the area sensor 6. When the barrier 2 moves, the concentration of surface-active substances in the measuring part of the working compartment occurs, which leads to an increase in the surface tension force of the studied aqueous medium, which is detected by the surface tension sensor 7 and is measured by the mechatronic 8. Stop the barrier 2 in the final position is carried out according to the output signal of the control unit 4 upon reaching the specified area of the measuring part of the working compartment, fixing limit switches 5.
При движении барьера 2 производится оцифровка аналого-цифровыми преобразователями 9 и 10 и запись в оперативное запоминающее устройство 12 соответствующих друг другу пар значений: текущего значения поверхностного натяжения исследуемой водной среды (выходной сигнал механотрона 8) и площади измерительной части рабочего отсека кольцевой ванны 1 (выходной сигнал датчика площади 6). Пары значений записываются в оперативное запоминающее устройство 12 через равные промежутки времени, формируемые вторым блоком управления 11, который также формирует сигналы управления для аналого-цифровых преобразователей 9 и 10. Запуск в работу и основ второго блока управления 11 осуществляется в начале и конце движения барьера 2 по сигналу концевых выключателей 5.When the barrier 2 moves, the analog-to-digital converters 9 and 10 are digitized and the corresponding pairs of values are recorded in the RAM 12: the current value of the surface tension of the studied aqueous medium (output signal of the mechanotron 8) and the area of the measuring part of the working compartment of the annular bath 1 (output area sensor signal 6). Pairs of values are recorded in random access memory 12 at equal intervals of time generated by the second control unit 11, which also generates control signals for analog-to-digital converters 9 and 10. Start of operation and the basics of the second control unit 11 is carried out at the beginning and end of the movement of the barrier 2 at the signal of the limit switches 5.
Таким образом, в оперативное запоминающее устройство 12 записывается первая зависимость - значений поверхностного натяжения исследуемой водной среды от текущей площади измерительной части рабочего отсека при уменьшении последней.Thus, in the random access memory 12 is recorded the first dependence of the values of the surface tension of the investigated aqueous medium from the current area of the measuring part of the working compartment when the latter decreases.
Затем, аналогично производится запись в оперативное запоминающее устройство 12 второй зависимости - значений поверхностного натяжения исследуемой водной среды от текущей площади измерительной части рабочего отсека при увеличении последней (при движении барьера 2 в рабочем отсеке кольцевой ванны 1 в обратном направлении - от конечной к начальной точке).Then, in the same way, the second dependence is recorded in the random access memory 12 — the surface tension of the investigated aqueous medium on the current area of the measuring part of the working compartment when the latter increases (when the barrier 2 moves in the working compartment of the annular bath 1 in the opposite direction - from the end to the starting point) .
В заключении в оперативное запоминающее устройство 12 записывается третья зависимость - значений поверхностного натяжения исследуемой водной среды от времени адсорбции/десорбции поверхностно-активных веществ в объем раствора при неподвижном барьере 2.In conclusion, the third memory — the values of the surface tension of the investigated aqueous medium versus the adsorption / desorption of surface-active substances into the volume of the solution with a fixed barrier 2 — is recorded in the random access memory 12.
При этом барьер 2 находится в исходном положении - в начале рабочего отсека кольцевой ванны 1.In this case, the barrier 2 is in its original position - at the beginning of the working compartment of the annular bath 1.
Запускается второй блок управления 11, который начинает отсчет времени адсорбции/десорбции поверхностно-активных веществ в объем раствора. При этом через равные промежутки времени производится оцифровка аналого-цифровым преобразователем 9 и запись в оперативное запоминающее устройство 12 текущего значения поверхностного натяжения исследуемой водной среды (выходной сигнал механотрона 8). Сигналы управления для аналого-цифрового преобразователя 9 и оперативного запоминающего устройства 12 формируются вторым блоком управления 11. Останов второго блока управления 11 осуществляется по истечению заданного времени адсорбции/десорбции поверхностно-активных веществ в объем раствора.The second control unit 11 is started, which starts the countdown of the adsorption / desorption of surfactants in the volume of the solution. In this case, at equal intervals of time, the analog-to-digital converter 9 is digitized and the current value of the surface tension of the studied aqueous medium is recorded in the random access memory 12 (output signal of the mechanotron 8). The control signals for the analog-to-digital converter 9 and random access memory 12 are generated by the second control unit 11. The second control unit 11 is stopped after a predetermined adsorption / desorption of surface-active substances into the solution volume.
Затем данные снятых трех зависимостей, хранящиеся в оперативном запоминающем устройстве 12 передаются блоком передачи информации 13 в электронную вычислительную машину 14 (например, на порт последовательной или параллельной передачи данных) для их обработки и проведения процедур идентификации и определения концентрации поверхностно-активных веществ. Управление передачей данных и синхронизация работы блоков устройства осуществляется по управляющим сигналам с выхода второго блока управления 11.Then, the data of the removed three dependencies stored in the random access memory 12 are transmitted by the information transfer unit 13 to the electronic computer 14 (for example, to the serial or parallel data transfer port) for their processing and identification and determination of the concentration of surfactants. Management of data transmission and synchronization of the operation of the blocks of the device is carried out by control signals from the output of the second control unit 11.
В электронной вычислительной машине 14 хранится информационный массив, содержащий данные об аналогичных трех зависимостях, полученных для различных поверхностно-активных веществ известного состава и концентрации.An electronic computer 14 stores an information array containing data on similar three dependencies obtained for various surfactants of known composition and concentration.
Сравнивают поступившую информацию о снятых зависимостях с эталонными, электронная вычислительная машина 14 подбирает наиболее совпадающие зависимости. Если совпадений не обнаружено формируется отрицательный результат идентификации. При обнаружении совпадения формируется соответствующий результат идентификации и определяется значение концентрации поверхностно-активных веществ, которые выводятся на экран монитора.Compare the received information about the removed dependencies with the reference ones, the electronic computer 14 selects the most matching dependencies. If no matches are found, a negative identification result is generated. When a match is found, the corresponding identification result is formed and the concentration of surfactants is determined, which are displayed on the monitor screen.
В качестве меры совпадения снятых и эталонных зависимостей могут использоваться различные критерии, например, совпадение (с точностью до заданного предела) амплитуды зависимости и угла наклона (производной) соответствующей кривой.Various criteria can be used as a measure of coincidence of the measured and reference dependences, for example, the coincidence (up to a given limit) of the amplitude of the dependence and the angle of inclination (derivative) of the corresponding curve.
Использование полезной модели обеспечивает сокращение времени выполнения анализа, а также расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности идентификации ПАВ.Using the utility model reduces the time it takes to perform the analysis, as well as expanding the functionality of the device by providing the ability to identify surfactants.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010115848/28U RU96968U1 (en) | 2010-04-22 | 2010-04-22 | DEVICE FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES IN AQUATIC MEDIA |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010115848/28U RU96968U1 (en) | 2010-04-22 | 2010-04-22 | DEVICE FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES IN AQUATIC MEDIA |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96968U1 true RU96968U1 (en) | 2010-08-20 |
Family
ID=46305903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010115848/28U RU96968U1 (en) | 2010-04-22 | 2010-04-22 | DEVICE FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES IN AQUATIC MEDIA |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU96968U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2469291C1 (en) * | 2011-07-07 | 2012-12-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Method of determining concentration and identifying surfactants in aqueous solutions |
-
2010
- 2010-04-22 RU RU2010115848/28U patent/RU96968U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2469291C1 (en) * | 2011-07-07 | 2012-12-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Method of determining concentration and identifying surfactants in aqueous solutions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11600870B2 (en) | Systems and methods for evaluating electrolyte wetting and distribution | |
| US7615967B2 (en) | Method and apparatus of estimating state of health of battery | |
| CN107590321B (en) | Integral measurement method for pipeline vibration response | |
| JP2011191226A (en) | Ac impedance measuring device | |
| CN110501645A (en) | Insulation failure detection method, apparatus, electric car and computer storage medium | |
| CN104165742A (en) | Cross spectral function-based operational modal analysis experiment method and apparatus | |
| Ma et al. | The reflection of guided waves from simple dents in pipes | |
| EP2416161A3 (en) | Urine sample testing apparatus and apparatus for processing measurement result of urine sample | |
| WO2022007711A1 (en) | Method for detecting storage battery of vehicle and battery detection device | |
| JP5476860B2 (en) | AC impedance measurement system | |
| RU96968U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES IN AQUATIC MEDIA | |
| CN112998759A (en) | Tissue elasticity detection method, device and system | |
| CN112444467B (en) | Cleaning method, blood cell analyzer and storage medium | |
| CN108919118A (en) | Motor cycle of oscillation measurement method, device, terminal and storage medium | |
| CN103063292B (en) | A kind of piezoelectric crystal plate resonant frequency measurement method | |
| CN117813497A (en) | Ultrasonic battery management system (U-BMS) and energy storage system using the same | |
| CN113588911A (en) | Solid propellant acoustic resonance mixed safety state evaluation method and online monitoring system | |
| Tian et al. | State of charge estimation of lithium-ion batteries based on ultrasonic guided waves by chirped signal excitation | |
| CN116087346B (en) | Battery electrolyte content detection method and device, computer equipment and storage medium | |
| CN114664392B (en) | Electrochemical parameter prediction method, device, electronic equipment and readable storage medium | |
| CN206696158U (en) | Concrete erosion degree detector | |
| CN103760533A (en) | Automobile reversing radar probe function detector and detection method thereof | |
| CN201247216Y (en) | Apparatus for measuring liquid-carrying capability of foam | |
| JP2011169666A (en) | Ac impedance measuring system | |
| CN204594938U (en) | Acoustics spectrum analysis is utilized to identify the successional device of special-shaped parts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160423 |