Портативний пристрій для вимірювання каламутності природних вод

Реферат: Портативний пристрій для вимірювання каламутності природних вод містить джерело світла та блок реєстрації інтенсивності світла. Джерело світла виконане у вигляді світлодіода, та спільно з блоком реєстрації інтенсивності світла вони розміщені у портативному кюветному блоці. Блок реєстрації світла виконано у вигляді електричної схеми, що включає фотодіод та міліамперметр в режимі інвертованого підсилювача. UA 87199 U (54) ПОРТАТИВНИЙ ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ КАЛАМУТНОСТІ ПРИРОДНИХ ВОД UA 87199 U UA 87199 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до лабораторної техніки і може бути використана в лабораторіях біології, хімії, хімічної діагностики та безпосередньо на природних водоймах. Середовища з оптичною неоднорідністю звуться каламутними середовищами. До них належать дими, тумани, розчини полімерів та багато інших середовищ, у тому числі і природні води. В таких середовищах спостерігається розсіювання світла. Вимір інтенсивності розсіяного світла каламутних середовищ здійснюють візуально, колориметрично і спектрометрично, для чого використовують колориметри, спектрофотометри або більш спрощену техніку в лабораторних умовах. Каламутність середовища, зокрема води, є величиною оберненою прозорості, яка характеризує вміст зависей та їх концентрації менш як 2 мл/л. Прозорість середовища виявляється у сантиметрах його стовпа, крізь який видно лінію завтовшки 1 мм. Відомий диск Секкі, що являє собою круглу пластину (диск), зв'язану з тросиком прикріпленим до її центру. На тросику виконані мірні позначки довжини, а на диску виконані чотири сектори, два протилежних з яких пофарбовані у чорний, а два інших - у білий кольори. Для здійснення вимірювання прозорості диск Секкі опускають у воду, доки він стає невидимим та фіксують глибину занурення, після чого диск повільно виймають і, коли стане його видно також записують глибину. Виміри здійснюють тричі. Середня величина різниці трьох спроб вимірів і є прозорістю води. [Див. Г.О. Білявський, Л.І. Бутченко, В.М Навроцький Основи екології теорія та практикум // К. "Лібра" 2002 р, С 208]. Такий прилад є простим за конструкцією, але точність виміру є недостатньою. Відомий також спектрофотометр СФ-46, який серійно випускається промисловістю. Такий спектрофотометр містить дейтерієву лампу і лампу розжарювання, монохроматор, вхідну і вихідну щілини, що конструктивно складають одне ціле й розташовані одна під одною, кюветне відділення, у якому розташована кварцова кювета, камери з фотоприймачами: кисневоцезієвим і сурм'яно-цезієвим та мікро-ЕВМ. Недоліком спектрофотометра є наявність фотоелементів, які дають низьку чутливість, тому розчини для згаданого приладу повинні бути молекулярними, оптично однорідними і по всьому обсязі розміру забезпечувати сталість показника переломлення. Найбільш близьким аналогом за технічною суттю до корисної моделі, що заявляється є пристрій для виміру світлорозсіювання мутних середовищ, який містить блок реєстрації інтенсивності світла та джерела світла, при цьому блок реєстрації інтенсивності світла виконаний як фото помножувач, який працює в режимі фотонів, а джерела світла є діод ними лазерами. [Див. патент України №30698, МПК G02 B27/32, 2008 p.] Суттєвим недоліком такого пристрою є обмеженість його використання. Тобто він не придатний для використання у польових умовах, а може бути застосований лише у стаціонарних лабораторіях чи у виробництві. Крім того, він є конструктивно складним та енергомістким. Задачею, на вирішення якого спрямована корисна модель, що заявляється, є створення портативного пристрою спрощеної конструкції з малою енергомісткістю та такого, що є придатним для використання і у стаціонарних, і у польових у мовах. Поставлена задача вирішується таким чином. У відомому портативному пристрої для вимірювання каламутності природних вод, що містить джерело світла та блок реєстрації інтенсивності світла, згідно з корисною моделлю, джерело світла виконане у вигляді світлодіоду, та спільно з блоком реєстрації інтенсивності світла вони розміщені у портативному кюветному блоці, при цьому блок реєстрації світла виконано у вигляді електричної схеми, що включає фотодіод та міліамперметр в режимі інвертованого підсилювача. На кресленні, що додається схематично показаний пристрій для вимірювання каламутності природних вод. Портативний пристрій для вимірювання каламутності природних вод містить порожнинний кюветний корпус 1 циліндричної форми із щілиноподібним вертикальним отвором. В торцевих частинах корпусу 1, розташована мікросхема для проведення вимірювань з блоком живлення включно. На верхній частині корпуса 1 змонтована кріпильний елемент 2 до якого під'єднаний трос 3 для вимірювання глибини занурювання корпусу 1. На платі всередині корпусу 1, розташовані джерело живлення (на кресленні не показано) світлодіод 4 та фотодіод 5, які електрично зв'язані із вторинним приладом-індикатором, що виконаний у вигляді мікроамперметру, який працює в режимі підсилювача. Портативний пристрій для вимірювання каламутності природних вод користуються працює таким чином. 1 UA 87199 U 5 Корпус 1 занурюють у середовище (природну воду), каламутність якої потрібно вимірювати. Вмикають джерело живлення, промінь світла від світлодіоду 4 проходить крізь об'єм середовища всередині корпусу 1, фіксується фотодіодом 5 і лінією електрозв'язку у формі електричного сигналу передається на мікроамперметр, шкала якого проградуйована в одиницях виміру каламутності. Динаміку змін каламутності визначають на відповідних глибинах, користуючись мітками на тросі пристрою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Портативний пристрій для вимірювання каламутності природних вод, що містить джерело світла та блок реєстрації інтенсивності світла, який відрізняється тим, що джерело світла виконане у вигляді світлодіода, та спільно з блоком реєстрації інтенсивності світла вони розміщені у портативному кюветному блоці, при цьому блок реєстрації світла виконано у вигляді електричної схеми, що включає фотодіод та міліамперметр в режимі інвертованого підсилювача. 2 UA 87199 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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