SU1474542A1 - Устройство дл автоматического титровани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению и может быть использовано при титрометрическом анализе состава веществ. Устройство позвол ет повысить точность титровани  при изменени х скорости ввода определ емого компонента. Это достигаетс  тем, что устройство дополнительно содержит П-и ПИ-регул торы, входы которых параллельно подключены к блоку определени  сигнала рассогласовани  6, св занному с концентратомером 5 и с задатчиком 7 конечной точки титровани . Выходы П- и ПИ- регул торов св заны через сумматор 11 с блоком 12 управлени  исполнительным механизмом 13, установленным в линии подачи титронита в  чейку. К второму входу П-регул тора подключен блок 10 задани  момента запуска П-регул тора. При больших скорост х ввода анализируемого вещества форсированна  подача титранта осуществл етс  при функционировании П-регул тора, а при малых скорост х и при приближении к точке эквивалентности происходит отключение П-регул тора и включение ПИ-регул тора, минимальна  длительность импульсов которого определ ет и минимальную порцию титранта. Титровальна   чейка выполнена в устройстве газлюфтного реактора. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению, в частности к анализаторам составов при помощи титровани , и может быть использовано во всех област х народного хоз йства при контроле за составом материалов .

Цель изобретени  - повышение точности анализа при значительных ско- рост х изменени  концентрации анализируемых компонентов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  автоматического титровани ; на фиг, 2 - временные диа- граммы работы регул тора (а - характер изменени  сигнала рассогласовани  6 на входе в регул торы; б - характер изменени  входного сигнала y(t) на входе блока управлени ).

Устройство vn: титровани  содержит титровальнуш  чейку, выполненную в виде газлифтного реактора, представл ющего собой корлус 1,внутри которого закреплена барботажна  труб- ка 2 и рассекатель 3 газа (перфорированна  или пориста  перегородка). Корпус 1 заполнен поглотительным раствором 4. В нижней части корпуса в зоне нисход щего потока жидкости, где отсутствуют газовые пузырьки и поглотительный раствор 4 представл ет собой однородную жидкость, установлен концентратомер 5, который присоединен к блоку 6 определени  сиг- нала рассогласовани  (в данном варианте - к сумматору). К другому входу 6 подключен задатчик 7 конечной точки титровани . Выход блока 6 соединен с входами ПИ-регул тора 8 и П-регул тора 9. Последний св зан с блоком 10 задани  момента запуска. Выходы регул торов 8 и 9 подключены к сумматору 11, который своим выходо соединен с блоком 12 управлени  ис- полнительным механизмом 13, установленным в линии подачи титранта в  чейку.

Блок 12 управлени  состоит из усилител  и двух сигнальных ламп Контроль и Репер.

П-регул тор 9 и ПИ-регул тор 8 выполнены на стандартных унифицированных элементах: суммирующих усилител х., (5, и 5Гг) , -аналого-позиционных преобразовател х (АПП и АППг) с устанав- лива емой зоной нечувствительности &1 иЛ2, интегральных звеньев в обQ

5 0

5 0 5 0 5

0

,

ратной св зи и масштабирующих элементов .

Зоны нечувствительности i. 1 и Д2 соответственно П- и ПИ-регул торов необходимы дл  преобразовани  аналогового сигнала рассогласовани  в импульсный выходной сигнал.

Блоком 10 запуска задаетс  величина G - порог срабатывани , т.е. включени  в работу П-регул тора.

Дл  по снени  работы устройства введены следующие условные обозначени : S - величина рассогласовани  ( Ј, и EZ. - заданные пределы), t.,, t jj .. ., t n - отрезки времени; y(t) - величина сигнала, поступающего в блок 12 управлени  в определенные моменты времени.

Устройство работает следующим образом .

Предположим, что необходимо определить путем титровани  содержание серы в газе S04, который получен после сжигани  в потоке кислорода пробы нефтепродукта.-Дл  этого используют очень чувствительный йодатный метод, когда концентраци  раствора определ етс  оптической плотностью раствора. В соответствии с этим поглотительный раствор 4 абсорбента содержит раствор НС1 дл  поддержани  рН раствора в пределах 1,69-3,8, а в качестве индикатора - раствор крахмала, который в присутствии свободного йода окрашивает раствор в синий цвет. В качестве титранта используют раствор КЛОЭ соответствующей концентрации (в зависимости от ожидаемого содержани  серы). В качестве индикаторного кон- центратомера 5 в этом случае используют фотометрическое устройство, состо щее из источника излучени , световой поток которого посто нной интенсивности проходит через раствор 4 в зоне нисход щего потока жидкости в нижней части корпуса 1, и фотоприемника , воспринимающего световой поток, прошедший через раствор 4, и пропорциональный его оптической плотности и, следовательно, его концентрации. Установка источника излучени  и фотоприемника возможна с наружных сторон корпуса, если стенки выполнены из оптически прозрачного материала, или можно поместить в раствор световоды, соответственно сориентированные относительно друг друга одними торцами , так, чтобы между ними был раствор,

а другими соединены соответственно с источником излучени  и фотоприемником .

И в том, и в другом случае выход с фотоприемника подключен к первому входу блока 6 (сумматора).

Перед началом титровани  на задат чике 7 конечной точки титровани  устанавливают значение точки эквивалентности . В блоке 12 управлени  загораетс  лампа Контроль. В титро- вальную  чейку подают титрант KJO.

Исследуемый газ 80г поступает в корпус 1 через рассекатель 3 в трубк 2 снизу. В трубке 2 образуетс  газожидкостна  смесь, плотность которой меньше плотности однородной жидкости между стенками корпуса 1 и барботаж- ной трубки 2. В титровальной  чейке возникает циркул ци  поглотительного раствора 4 с восход щим потоком смеси в трубке 2 и нисход щим потоком жидкости (с небольшим количеством захваченных ею газовых пузырьков) между стенками корпуса 1 и трубкой 2. При химической реакции происходит образование серной кислоты и св зывание свободного йода.В результате этой реакции уменьшаетс  насыщенность окраски раствора 4, уменьшаетс  оптичека  плотность раствора увеличиваетс сигнал с датчика концентратомера 5, который поступает на первый вход блока 6. Этот сигнал не соответствует сигналу на втором входе блока 6.

В результате на выходе блока 6 по вл етс  сигнал рассогласовани  Ј который поступает на входы П- и ПИ- регул торов.

При изменении сигнала рассогласовани  в отрезках времени от 0 до

t, , от tz до Ц , от t6 до

tr работает

ПИ-регул тор. Выходные импульсы поступают через сумматор 11 и блок 12 управлени  на исполнительный механизм 13, в результате чего порции титран- та - пропорционально длительности импульсов поступают в титровальную  чейку, восстанавлива  оптические

0

0

5

свойства раствора 4, привод  их к заданной точке эквивалентности.

Если в газе увеличиваетс  содержание серы, то сигнал Ј рассогласовани  на входе регул торов 8 и 9 увеличиваетс  и в момент времени С3 величина сигнала S превышает величину Е G, котора  задаетс  блоком 10. В этот момент включаетс  в работу П- регул тор, в результате чего увеличиваетс  порци  титранта, подар-емогс в  чейку.

При дальнейшем увеличении сигнала Ј() П-регул тор в момент времени i выходит на физический упор (насыщение) - это соответствует режиму посто нного включени  исполнительного механизма 13.

В момент времени ts П-регул тор выходит из режима насыщени  (при Ј Јг) и переходит в импульсный режим, когда скважность импульсов пропорциональна величине.

15

25

15 30

5

0

5

0

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического титровани , содержащее титровальную  чейку с индикаторным концентратоме- ром, подключенным к первому входу блока определени  сигнала рассогласовани , второй вход которого св зан с задатчиком конечной точки титровани , блок управлени , соединенный выходом с исполнительным механизмом, установленным в линии подачи титранта.о т - личающеес  тем, что, с целью повышени  точности в широком диапазоне скоростей изменени  концентрации анализируемых компонентов, устройство снабжено параллельно подключенными к выходу блока определени  сигнала рассогласовани  II- и ПИ- регул торами, блоком задани  момента запуска П-регул тора и сумматором, входы которого соединены с выходами П- и ПИ-регул торов, а выход подключен к входу блока управлени , при этом блок запуска соединен с вторым входом П-регул тора.

   а е

   «г

   d Ј

   ;

   Ь tz

   7

   О

   Фиг. 2