Спосіб вимірювання швидкості частинки в розчині при електрофорезі

Реферат: Спосіб вимірювання швидкості частинки забруднюючих речовин в розчині при електрофорезі полягає в тому, що освітлюють частинку двома променями когерентного випромінювання на відстані від першого положення, реєструють відповідну частоту другого доплерівського сигналу, вимірюють проміжок часу між двома доплерівськими сигналами, визначають миттєву швидкість для другого положення частинки та середню швидкість за допомогою комп'ютера. UA 79914 U (12) UA 79914 U UA 79914 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузі контрольно-вимірювальної техніки і призначена для визначення швидкості частинки, що рухається в розчині при електрофорезі, за допомогою лазерної доплерівської інтерферометрії. Корисна модель може бути застосована, наприклад, для дослідження процесу електрофорезу при реагентному методі очищенні стічних вод гальванічного виробництва. Відомий спосіб для вимірювання швидкості частинки (Лобачѐв П.В., Кривов М.Н. Приборы для определения электрофоретической подвижности частиц в дисперсных системах / Водоснабжение и санитарная техника.-1979. - № 9. - С. 4-6) який полягає в тому, що частинку яка рухається в рідині, спостерігають за допомогою мікроскопа з вимірювальною сіткою та визначають швидкість руху частинки як результат ділення шляху, пройденого частинкою, на час, що вимірюється секундоміром. Недоліком цього способу є невисока точність та відсутність можливості автоматизації процесу вимірювань. За найближчий аналог обрано спосіб вимірювання швидкості частинки (Деклараційний 7 патент на винахід № 50226 А, МПК G01N 15/00, 15.10.2002. Бюл. № 10), який полягає у тому, що освітлюють частинку двома променями когерентного випромінювання, вимірюють частоту доплерівського сигналу та визначають швидкість частинки. Недоліком способу-найближчого аналога є неможливість вимірювання швидкості частинки у різних положеннях в електрофоретичній камері, середньої швидкості, та відсутність автоматизації процесу вимірювання. В основу корисної моделі поставлена задача створення умов для вимірювання швидкості частинки у різних положеннях в електрофоретичній камері, середньої швидкості частинки, та автоматизації процесу вимірювання шляхом створення додаткового другого каналу вимірювання. Поставлена задача вирішується тим, що у способі вимірювання швидкості частинки забруднюючих речовин у розчині при електрофорезі, який полягає у тому, що освітлюють частинку двома променями когерентного випромінювання, реєструють частоту доплерівського сигналу та визначають миттєву швидкість, згідно з корисною моделлю, освітлюють частинку на відстані від першого положення, реєструють відповідну частоту другого доплерівського сигналу, вимірюють проміжок часу між першим та другим доплерівським сигналами, визначають миттєву швидкість для другого положення частинки та середню швидкість за допомогою комп'ютера. Застосування розробленого способу розширює функціональні можливості та забезпечує автоматизацію процесу вимірювання швидкості частинки у розчині при електрофорезі. Виконання способу пояснюється кресленням, де представлена блок-схема пристрою для реалізації запропонованого способу вимірювання швидкості частинки в розчині при електрофорезі. Блок-схема містить: джерела 1, 2 когерентного випромінювання; дзеркала 3, 4, 5, 6, світлоподільники 7, 8, лінзи 9, 10, за допомогою яких формують перший та другий вимірювальні канали і освітлюють частинку у першому та другому положенні електрофоретичної камери 11, фотоприймачі 12, 13, вихід яких електрично пов'язаний з аналого-цифровим перетворювачем 14 (АЦП) та персональним комп'ютером 15 (ПК); блок живлення 16, за допомогою якого на електроди електрофоретичної камери подається напруга. Запропонований спосіб вимірювання швидкості частинки у розчині при електрофорезі здійснюється наступним чином. За допомогою лазера 1, дзеркал 3, 4, світлоподільника 7 та лінзи 9 формується перший канал для освітлення частинки у електрофоретичній камері 11. Інтенсивність світла, яка розсіюється частинкою, що рухається зі швидкістю 1 у напрямі, перпендикулярному оптичній осі лінзи 9, реєструється за допомогою фотоприймача 12, вихід якого електрично пов'язаний через аналого-цифровий перетворювач 14 з персональним комп'ютером 15. Автоматично, у реальному часі визначають частоту 1 першого допплерівського сигналу та обчислюють миттєву швидкість 1 частинки за формулою:   1 1  (1)  2  sin 1 2 , де  - довжина хвилі випромінювання лазера у водному розчині; 1 55 - кут між двома освітлюючими променями для першого вимірювального каналу. Особливістю запропонованого способу вимірювання швидкості є формування другого вимірювального каналу. За допомогою лазера 2, дзеркал 5, 6, світлоподільника 8 та лінзи 10 1 UA 79914 U освітлюють частинку на деякій відстані l від попереднього положення частинки в електрофоретичній камері 11. Реєструють за допомогою фотоприймача 13 інтенсивність світла, яке розсіюється частинкою, що рухається зі швидкістю 2 . Вихід фотоприймача 13 електрично 5 пов'язаний з АЦП 14 та ПК 15. Автоматично, у реальному часі, визначають частоту  2 другого доплерівського сигналу та час t між двома доплерівськими сигналами, обчислюють миттєву швидкість 2 частинки у другому положенні та середню швидкість  за формулами: 2    2 2  sin 2 (2) 2 , де  2 - кут між двома освітлюючими променями для другого вимірювального каналу;  10 l t . (3) Застосування АЦП й ПК забезпечує автоматизацію процесу вимірювання у реальному часі. Таким чином, розширюються функціональні можливості запропонованого способу вимірювання швидкості частинки у розчині при електрофорезі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб вимірювання швидкості частинки забруднюючої речовини в розчині при електрофорезі, який полягає в тому, що освітлюють частинку двома променями когерентного випромінювання, реєструють частоту доплерівського сигналу та визначають миттєву швидкість, який відрізняється тим, що освітлюють частинку на відстані від першого положення, реєструють відповідну частоту другого доплерівського сигналу, вимірюють проміжок часу між двома доплерівськими сигналами, визначають миттєву швидкість для другого положення частинки та середню швидкість за допомогою комп'ютера. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2