Спосіб контролю якості очищення стічних вод

Реферат: Спосіб контролю якості очищення стічних вод, в якому два когерентних світлових пучки спрямовують під кутом один до одного в зондуючу зону розчину, реєструють фотоприймачем інтенсивність розсіяного частинкою світлового випромінювання, визначають період та кількість допплерівських сигналів за одиницю часу. При цьому спочатку спрямовують у вимірювальну комірку розчин до очищення і вимірюють період та кількість імпульсів допплерівського сигналу за одиницю часу, потім спрямовують у вимірювальну комірку розчин після очищення і також вимірюють період та кількість імпульсів допплерівського сигналу за одиницю часу, обчислюють швидкість і концентрацію частинок і оцінюють якість очищення шляхом визначення відношення концентрації частинок до очищення до концентрації частинок розчину після очищення. UA 86614 U (12) UA 86614 U UA 86614 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області контрольно-вимірювальної техніки, призначена для визначення швидкості і концентрації частинок та може бути застосована для проведення експрес-контролю якості очищення стічних вод. Відомий спосіб вимірювання швидкості і ефективного діаметра частинки, описаний у 7 деклараційному патенті України № 50226 А, МПК G01N 15/00. Опубл. 15. 10. 2002, Бюл. № 10, в якому в зондуючу зону водного розчину спрямовують два когерентних світлових пучки під кутом один до одного, фотоприймачем реєструють розсіяний частинкою допплерівський сигнал, визначають період та час зростання амплітуди цього допплерівського сигналу і обчислюють швидкість та ефективний діаметр частинки. Недоліком цього способу є обмеженість визначення концентрації частинок та якості очищення стічних вод. Як найближчий аналог вибрано спосіб вимірювання ефективного діаметра та концентрації 7 частинок у розчині [Патент України на корисну модель № 34874 А. МПК G01N 15/00. Опубл. 26.08.2008. Бюл. № 16]. Суть способу - найближчого аналога полягає в тому, що створюються умови для одночасного вимірювання ефективного діаметра і концентрації частинок у розчині, з використанням еталонного розчину. Недоліком способу - найближчого аналога є невисока точність вимірювання концентрації внаслідок того, що не враховується різниця швидкості руху еталонного та досліджуваного розчинів, а також неможливість визначення якості очищення стічних вод розчину. В основу корисної моделі поставлена задача - створення умов врахування швидкості частинок при визначенні їх концентрації в розчині і визначення якості очищення стічних вод; і тим самим можливо підвищити точність вимірювань експрес-контролю якості очищення стічних вод. Поставлена задача вирішується тим, що у способі контролю якості очищення стічних вод спочатку спрямовують у вимірювальну комірку розчин до очищення і вимірюють період та кількість імпульсів допплерівського сигналу за одиницю часу, потім спрямовують у вимірювальну комірку розчин після очищення і також вимірюють період та кількість імпульсів допплерівського сигналу за одиницю часу та обчислюють швидкість й концентрацію частинок і оцінюють якість очищення шляхом визначення відношення концентрації частинок до очищення до концентрації частинок розчину після очищення. На фіг. 1 представлена схема пристрою для здійснення технологічного процесу контролю якості очищення стічних вод. На фіг. 2 представлена блок-схема пристрою для здійснення запропонованого способу контролю якості очищення стічних вод шляхом вимірювання концентрації частинок розчину методом допплерівської інтерферометрії. Пристрій для контролю якості очищення стічних вод містить: 1 - трубопровід; 2 - очисне обладнання; 3, 4, 5, 6 - крани для подавання досліджуваного розчину та перекривання трубопровідних мереж; 7 - вимірювальна комірка. Пристрій для вимірювання концентрації частинок у комірці 7 містить: 8 - джерело когерентного випромінювання (лазер ЛГН - 222); 9, 10 - дзеркала; 11 - світлоподільник; 12 лінза; 13 - фотоприймач (ФЕП 25-5); 14 - цифровий запам'ятовуючий осцилограф (С 9-8); 15 лічильник допплерівських імпульсів. Запропонований спосіб контролю якості очищення стічних вод здійснюється таким чином: спочатку за допомогою кранів 3, 4, 5, 6 спрямовують у вимірювальну комірку 7 водний розчин до очищення (крани 3, 6 - відкриті, крани 4, 5 - закриті) та вимірюють концентрацію n1 , частинок домішок до очищення. Потім за допомогою кранів 3, 4, 5, 6 спрямовують у вимірювальну комірку 7 водний розчин після очищення (крани 4, 5 - відкриті, крани 3, 6 закриті) та вимірюють концентрацію n 2 частинок домішок після очищення. Вимірювання концентрації частинок здійснюється таким чином: за допомогою дзеркал 9, 10 і світлоподільника 11 формують два когерентних світлових пучки, які за допомогою лінзи 12 фокусують під кутом  один до одного у вимірювальну комірку 7. Інтенсивність світла, яке розсіюється частинкою, яка рухається зі швидкістю  у напрямі, перпендикулярному оптичній осі лінзи 12, реєструється за допомогою фотоприймача 13, вихід якого електронно пов'язаний з цифровим запам'ятовуючим осцилографом 14 та лічильником допплерівських імпульсів 15. Вимірюють період T1 , та T2 допплерівських сигналів і кількість допплерівських імпульсів K 1 та K 2 , визначають швидкості  1 , та  2 та концентрацію частинок n1 , та n 2 домішок до і після очищення, відповідно до формул: 1 UA 86614 U 1   2  T1  sin  (1), 2 та 2   2  T2  sin  k n1  1 , 1 (2), 2 (3) 5 та k n2  2 , 2 10 де  - довжина хвилі випромінювання гелій-неонового лазера 8. Якість С (ступінь) очищення визначається відношенням концентрації n1 до очищення до концентрації n 2 частинок в розчині після очищення: n C 1 , n2 15 (4), (5). Таким чином, забезпечується точність вимірювання концентрації частинок домішок у розчині та контроль за якістю очищення стічних вод. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб контролю якості очищення стічних вод, в якому два когерентних світлових пучки спрямовують під кутом один до одного в зондуючу зону розчину, реєструють фотоприймачем інтенсивність розсіяного частинкою світлового випромінювання, визначають період та кількість допплерівських сигналів за одиницю часу, який відрізняється тим, що спочатку спрямовують у вимірювальну комірку розчин до очищення і вимірюють період та кількість імпульсів допплерівського сигналу за одиницю часу, потім спрямовують у вимірювальну комірку розчин після очищення і також вимірюють період та кількість імпульсів допплерівського сигналу за одиницю часу, обчислюють швидкість і концентрацію частинок і оцінюють якість очищення шляхом визначення відношення концентрації частинок до очищення до концентрації частинок розчину після очищення. 2 UA 86614 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 3