Пристрій для автоматичного контролю токсичності рідин

Союз Советских Социалистических Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.10.80(21) 2996256/23-26 (51)М.Кл. с присоединением заявки № ~ Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий С 02 F 1/43 G 05 D 27/00 (23) ПриоритетОпубликовано 15.08.82, Бюллетень № 30 Дата опубликования описания 15.08.82 153)УДК 66.012. .1(088.8) (72) Авторы изобретения В. И. Мацкивский, И. П. Осадчук, М. В. Кавацюк, В. Г. Мельничук, С В. «Антонов и В. А. Веселовский (71)Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт По охране вод (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ токсичности ЖИДКОСТЕЙ I ный своим входом к выходу преобразоИзобретение относится к устройвателя [2] . ствам для исследования химических Однако это устройство обладает свойств веществ, в частности к аналиследующими недостатками: измерение зу воды методом биологической индикаинтенсивности замедленной флуоресценции, и может быть использовано в обоции не позволяет с высокой точностью ротном водоснабжении. оценивать токсичность, что связано Известно устройство для измерения с большой вариацией замедленной флукороткоживущих компонент замедленной' флоуресценсии, которое включает в се- 10 оресценции от действия случайных факторов; наличие стеклянных камер бя прозрачную кювету, фосфороскоп, не позволяет точно измерять интенсивизмеритель замедленной флоуресценции, ность замедленной флуоресценции, что усилитель, самописец или счетчик сигсвязано с загрязнением оптических налов , а также источник света LIJ. окон; невозможно использовать данное 15 устройство для автоматического контНедостатками этого устройства явроля; образование застойных областей ляются то, что у него имеется больво всех камерах; сильная зависимость шая динамическая ошибка, связанная замедленной флуоресценции от интенс загрязнением кюветы, что обуславлисивности возбуждающего света, которая вает низкую точность и воспроизводи20 значительно изменяется, что связано мость, а также низкую достоверность с различной оптической плотностью результатов, так как для измерения контролируемой жидкости и требует испопьзуется один образец. дополнительных, контрольных измереНаиболее близким к предлагаемому ний, а это увеличивает длительность устройству является устройство для 25 проведения анализа за счет того, что автоматического контроля токсичности необходимо устанавливать идентичные жидкостей, содержащее блок детектиусловия. рования флоуресценсии, преобразователь , вход К О Т О Р О Г О соединен с выЦель изобретения - повышение точходом блока детектирования, и блок 30 ности работы устройства. культиватора водорослей, подключен 950682 Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит блок подготовки водорослей, снабженный смесителем с аэратором, осветителем, камерой затемнения и соединенный своим входом с выходом блока 5 культиватора водорослей, а выходом с входом блока детектирования. При этом преобразователь выполнен в виде усилителя, интегратора и экстрематора, подключенных к выходу уси-10 лителя, а также формирователя напряжения возбуждения флуоресценции, связанного с входами блока детектирования. На фиг. 1 представлена структурная]5 схема устройства для оценки токсичности жидкостей; на фиг. 2 - блок детектирования с камерой затемнения, разрез по оси ФЭУ; на фиг. 3 - общий ' вид блока детектирования, вид сверху;jn на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2. Устройство включает блок 1 культиватора, блок 2 детектирования, электронно-логический блок 3, блок 4 питания, при этом в блоке 1 культивато--> ввода контролируемой жидкости и канал 24 подачи смеси. При этом смеситель 22 снабжен аэратором 25 и осветителем 26. Канал 24 подачи смеси соединен через камеру 27 затемнения 60 с камерой 8 засветки. В электроннологическом блоке 3 установлены экстрематор 28,. вход которого соединен с выходом предварительного усилителя 18, а выход - с входом дополнительного 65 регистратора 29, и интегратор 30 ( соединенный своим входом с выходом предварительного усилителя 1*8, а выходом - с входом регистратора 19. При этом экстрематор 28 и интегратор 30 имеют вторые входы, которые соединены с первым выходом схемы запуска 3.1, второй выход которой связан с HCJточником 13 возбуждающего света. Вход схемы запуска 31 соединен с первым выходом схемы управления 32, которая установлена в электроннологическом блоке 3. При этом экстрематор 28, дополнительный регистратор 29, интегратор 30, схемы запуска 31 и управления 32 подключены к источнику напряжения 20. Блок 21 подготовки водорослей и блок 1 культиватора снабжены термостатом 33. На канале 7 вывода культуры водорослей установлен насос 34 подачи культуры, а на канале 23 - насос подачи жидкости 35, При этом насос 34 соединен с вторым выходом схемы управления 32, а насос 35 - с третьим выходом схемы управления 32. Конструктивно камера 27 затемнения, камера 8 засветки, измерительная камера 10, а также канал 24 подачи смеси, светонепроницаемая трубка 9 и выпускной канал 11 выполнены в виде единой трубки 36 из светопроницаемого, агрессивноустойчивого материала (Фиг. 2 ) . При этом камера 27 затемнения выполнена в виде плоской намотки со светонепроницаемым экраном 37 (фиг. 2 и 3 ) . Камера 8 засветки и измерительная камера выполнены в виде плотной намотки в OJXHH ряд (фиг. 4) на вал 38 с плоскопараллельными поверхностями (Фиг. 2). При этом с одной стороны такой поверхности установлен источник 13 возбуждающего света, а с другой стороны измеритель 14 замедленной флуоресценции, а на закругленных поверхностях этого вала 38 обмотка трубкой 36 уплотнена светонепроницаемым материалом 39. При этом число витков намотки определяется из формулы диаметр фотокатода 40 диаметр трубки 36 ' 8 качестве источника 13 возбуждающего света использованы светодиоды 41 (фиг. 2) с длиной волны возбуждающего света, равной 640-740 нм, которые установлены на каждом витке обмотки (фиг. 4 ) . Между фильтром 15 и обмоткой трубки 36 измерительной камерой 10 введена оптическая смазка 42 (фиг. 2 и 4) Делитель напряжения 16 (фиг. 2) выполнен в виде каскадного умножителя, который соединен с низковольтным источником питания 17 (фиг. 5 ) . 950682 Устройство работает следующим обна питательной среде или дехлорироразом. ванной водопроводной воде, так и на При включении электронно-логическонтролируемой жидкости. Такой анализ кого блока 3 включается насос 34 позанимает много времени, поэтому исдачи культуры водорослей и насос 35 пользуется дифференциальный принцип подачи жидкости. При этом длитель5 измерения. Для этого разработана усность работы этих насосов задается тановка 2-х канального типа (фиг. 3) . схемой управления 32. После выдержиПосле проведения анализа весь гидвания смеси 20 мин в смесителе 22, равлический тракт промывается дистил(который освещается с помощью освети^ лированной водой, после чего установтеля 26| и аэрируется с помощью аэра-10 ка выключается. тора 25, смесь через канал 24 прокаПредлагаемое устройство довольно чивается с помощью насоса 12 прокачсложное по техническому оснащению, ки, у которого установлена строго однако для работы с ним не требуется постоянная скорость прокачки. Смесь высококвалифицированный обслуживапроходит камеру 27 затемнения, кото- 15 ющий персонал. Это связано с тем, что рая имеет объем, равный 5 мл, при для управления на лицевую панель устэтом объем определяется длиной трубройства выведено минимальное количестки 36, помещенной в светонепроницаво ручек управления, а самое устройемый экран 37. Объем камеры 27 затемство разработано с высокой степенью нения выбран из расчета, чтобы смесь JQ надежности. находилась в темноте 15 мин. Применение предлагаемого устройПосле прохождения камеры 27 заства позволит упростить и удешевить темнения смесь водорослей поступает стоимость выполнения анализа токсичв камеру 8 засветки, где облучается •чНОСТИ СТОЧНЫХ В О Д . [ светом от источника 13 возбуждающего 2 5 света 0,8 с. Это позволяет снова использовать порцию (объем) смеси, Формула изобретения у которой полностью затухла замедленная флуоресценция для повторного воз1. Устройство для автоматического буждения у нее замедленной флуоресцен контроля токсичности жидкостей, соции. Такая особенность позволяет ре- '30 держащее блок детектирования флуоресализовать измерительную камеру 10 ценции, преобразователь, вход которои камеру засветки 8 в виде намотанной го соединен с выходом блока детектина вал 38 трубки 36, выполненной из рования , блок культиватора водорослей, полиэтиленпропилена. Диаметр трубки подключенный своим входом к выходу равен 2 мм (внешний), а внутренний ^5 преобразователя, о т л и ч а ю щ е диаметр - 1 мм. Так как использовалеся тем, что, с целью повышения ся в качестве измерителя 14 замедленточности работы устройства, оно доной флуоресценции фотоэлектронный умполнительно содержит блок подготовки ножитель с фотокатодом 4 0, диаметр водорослей, снабженный смесителем которого равен 9 мм, то обмотка пред-40 с аэратором, осветителем, камерой ставляет собой 4 Битка, на каждом затемнения и соединенный своим вхоиз которых установлен светодлод дом с выходом блока культиватора воисточник 13 возбуждающего света. дорослей, а выходом - с входом блока детектирования. После прохождения смеси через из2. Устройство по п. 1, о т л имерительную камеру 10 она проходит 45 ч а ю щ е е с я тем, что преобразовапо выпускному каналу 11 на слив. Для тель выполнен в виде усилителя, интегвозбуждения замедленной флуоресценратора и экстрематора, подключенных ции использован принцип сканирования к выходу усилителя, а также формировеличины возбуждающего света. Это осуществляется путем подачи на свето-en вателя напряжения возбуждения флуоресценции, связанного с входами блока диоды пилообразного напряжения с раздетектирования. верткой 20 с. Это напряжение формируется схемой запуска 31, которая Источники информации, одновременно открывает входные цепи принятые во внимание при экспертизе интегратора 30 и экстрематора 28. Результаты измерения одновременно фикси 55 1. Экологические аспекты химичесруются регистраторами 19 и 29, при кого и радиоактивного загрязнения этом логика всей работы устройства водной среды. М., "Пищевая промышленосуществляется схемой управления. ность", 1978, том. XXXIV, с. 52-58. 2. Рубин А. Б. Совтэеменньзе методы Для оценки относительной токсич60 исследования фотобиологических процесности необходимо проводить анализ сов. М., Изд-во МГУ, 1974, с. 77-82. как__на эталонной жидкости, например, \ 950682 950682 27 Фиг.З Л-А IS ' ФигЛ Составитель Р. Клейман Редактор Е. Лазуренко Техред Т.Маточка• Корректоре. Шекмар Заказ 5884/24 Тираж 981 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Tfi-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 . ; • ' і tf