CS237046B1 - Fotosedimentometr - Google Patents

Abstract

Řešení se týká fotosedimentometru, který sestává ze stabilizovaného zdroje (2) elektrického proudu, který je vodivě připojen k válcovému světelnému zdroji (1) umístěnému do ohniskové přímky válcové sedimentační kyvety (3) a ze sběrného světlovodu (6j umístěného svou podélnou osou rovnoběžně s protilehlou ohniskovou přímkou válcové sedimentační kyvety (3), přičemž k výstupným propustným čelům sběrného světlovodu (6J je připojeno fotoelektrické čidlo (10), jehož elektrické vývody jsou vodivě spojeny se svorkami elektrického měřicího přístroje (12). Mezi propustná čela sběrného světlovodu (6) a fotoelektrické čidlo (10 ) je vložen spektrálně selektivní optický filtr (15). Světlovod (6) tvoří bud skleněná tyč (7), jejíž válcová plocha je opatřena reflexní vrstvou (8), v níž je vytvořen štěrbinový výřez (9) rovnoběžný s podélnou osou skleněné tyče (7), nebo ohebné světelné vodiče (14), jejichž vstupní konce jsou orientovány na ohniskové přímce válcové sedimentační kyvety (3) a výstupní konce světelných vodičů (14) jsou uspořádány do svazku (13).

Description

Vynález se týká fotosedimentometru, přístroje určeného k provádění sedimentační analýzy.

V různých průmyslových oborech, v chemickém, hornickém a hutnickém průmyslu, při těžbě rud i ve vodním úpravárenství je často používána sedimentační analýza, jíž se sleduje, měří a vyhodnocují sedimentační vlastnosti nepatrných částic pevných látek rozptýlených v kapalině. Metodu je možno provádět ručně tím, že se v pravidelných časových intervalech pipetují části zkoumané kapalinné suspenze nabo strojně pomocí sedimentačních vah. Nejrychlejší metodou je zjišťování sedimentačních vlastností fotosedimentometrem na principu prosvěcování ploché kyvety s vzorkem a měřením proměnné intenzity absorpce světla. Manuální sedimetační analýza je velmi pracná a nepřesná a fotosedimenty jsou velmi nákladné přístroje.

Uvedené nedostatky řeší fotosedimentometr podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze stabilizovaného zdroje elektrického proudu, který je vodivě připojen k válcovému světelnému zdroji umístěnému v ohniskové přímce válcové sedimentační kyvety, a dále sestává ze sběrného světlovodu umístěného svou podélnou osou rovnoběžně s protilehlou ohniskovou přímkou válcové sedimentační nádoby, přičemž k výstupným propustným čelům sběrného světlovodu je připojeno fotoelektrické čidlo, jehož elektrické vývody vodivě jsou spojeny se svorkami elektrického měřicího přístroje. Mezi propustná čela sběrného světlovodu je v některých případech možno vřadit vhodný spektrálně selektivní optický filtr. Podle vynálezu tvoří sběrný světlovod buď skleněná tyč, jejíž válcová plocha je opatřena reflexní vrstvou, v níž je vytvořen štěrbinový výřez, který je rovnoběžný s podélnou osou skleněné tyče, nebo je tento světlovod tvořen ohebnými světelnými vodiči, jejichž vstupní konce jsou orientovány na ohniskové přímce válcové sedimentační nádoby a jejich výstupní konce jsou uspořádány do svazku.

Fotosedimentometr podle vynálezu je jednoduchým, levným a velmi přesným přístrojem, svými výkony plně srovnatelným s komplikovanými a nákladnými fotosedimentometry známých konstrukcí.

Příklady provedení vynálezu jsou znázorněny na připojených výkresech, na nichž obr. 1 představuje jedno konstrukční provedení fotosedimentometru a obr. 2 znázorňuje řez místem A—A v přístroji z obr. 1. Na obr. 3 je znázorněna konstrukční obměna částí fotosedimentometru se sběrným světlovodem složeným z tenkých světelných vodičů. Přístroje podle obr. 1 i podle obr. 3, jmenovitě světelný zdroj, válcová kyveta i sběrný světlovod jsou ustaveny ve společné svislé rovině.

Fotosedimentometr podle obr. 1 a obr. 2 sestává z válcového světelného zdroje 1, například zářivky, napájené ze stabilizovaného zdroje 2 elektrického napětí. Proti válcovému světelnému zdroji 1 je ustavena válcová sedimentační kyveta 3 s transparentními stěnami 4, například skleněný válec, nebo skleněná láhev obsahující suspenzi sedimentačního vzorku 5. Válcová sedimentační kyveta 3 zastává funkci válcové čočky, v jejíž jedné ohniskové přímce je umístěn válcový světelný zdroji 1. Do protilehlé ohniskové přímky válcové sedimentační kyvety 3 je ustaven sběrný světlovod 6. Tímto sběrným světlovodem 6 je na obr. 1 skleněná tyč 7, jejíž válcová plocha je opatřena reflexní vrstvou 8, například postříbřením nebo vakuovým žárovým hliníkováním. V reflexní vrstvě 8 je vytvořen výřez 9 propouštějící světlo procházející válcovou sedimentační kyvetou 3 do skleněné tyče 7 (obr. 2], přičemž sběrný světlovod 6 je fokusován do ohniskové přímky světelných paprsků vycházejících z válcové sedimentační kyvety 3. Štěrbinový výřez 9 je vstupem pro světelný tok; veškeré paprsky dopadající k ose skleněné tyče 7 jsou odraženy zpět, ale takových paprsků, je relativně velmi málo. Paprsky, které na skleněnou tyč 7 nedopadají kolmo ani přesně vodorovně, projdou dovnitř a probíhají skleněnou tyčí 7 četnými odrazy až k oběma nepostříbřeným, světlo propustným čelům, z nichž vystupují do fotoelektrických čidel 10, například fotoodporům nebo výhodněji fotodiodám, které mají relativně malou časovou konstantu, a neuplatňují se u nich paměťové jevy. Výstupní elektrický signál z fotoelektrických čidel 10 se zesílí v zesilovači 11 a jeho velikost i průběh se pozoruje nebo zaznamenává elektrickým měřicím přístrojem

12. I když je celý fotosedimentometr popisován jako měřicí přístroj, může být velmi snadno doplněn nebo nahrazen elektrický měřicí přístroj 12 zapisovacím přístrojem s časovou základnou a přístroj pak pracuje jako fotosedimentograf. V alternativním provedení přístroje podle obr. 3 nahrazuje skleněnou tyč 7 sběrného světlovodu 6 svazek 13 ohebných světelných vodičů 14, jejichž vstupní konce jsou orientovány do přímky shodné s ohniskovou přímkou světelných paprsků vycházejících z válcové sedimentační kyvety 3. Spektrální selektivitu je možno v případě potřeby u obou konstrukcí fotosedimentometrů zvýšit použitím spektrálně selektivního optického filtru 15, který se vkládá mezi fotoelektrická čidla 10 a světlo propustná čela skleněné tyče 7 sběrného světlovodu 6 (obr. 1) nebo mezi fotoelektrické čidlo 10 a čelo svazku 13 světelných vodičů 14.

Na počátku měření jsou sedimentující částice zkušebního vzorku 5 rovnoměrně rozloženy po celé výšce válcové sedimentační kyvety 3. Při sedimentaci ubývá částic v její horní části a naopak přibývá jich v části spodní. Absorbance suspenze je složitou funkcí počtu, velikosti a zbarvení částic. V dolní části absorbance roste a v dolní klesá. Protože pro koncentrované roztoky ne237 platí zákon Lambert-Baerův, integrovaná hodnota absorbance po celé délce válcové sedimentační kyvety 3 proto klesá a z křivky závislosti absorbance na čase lze vyhodnotit rychlost sedimentace a odtud granulometrické rozdělení.

Claims (4)

1. PREDMET

   1. Fotosedimentometr k provádění sedimentační analýzy, vyznačený tím, že sestává ze stabilizovaného zdroje (2) elektrického proudu, který je vodivě připojen k válcovému světelnému zdroji (lj umístěnému do ohniskové přímky válcové sedimentační kyvety (3) a dále, ze sběrného světlovodu (6) umístěného svou podélnou osou rovnoběžně s protilehlou ohniskovou přímkou válcové sedimentační kyvety (3), přičemž k výstupným propustným čelům sběrného světlovodu (6) je připojeno fotoelektrické čidlo (10), jehož elektrické vývody jsou vodivě spojeny se svorkami elektrického měřicího přístroje (12).
2. 2. Fotosedimentometr podle bodu 1, vyznačený tím, že mezi propustná čela sběrného

   YNALEZU světlovodu (6) a fotoelektrické čidlo (10) je vložen spektrálně selektivní optický filtr (15).
3. 3. Fotosedimentometr podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že sběrný světlovod (6) tvoří skleněná tyč (7), jejíž válcová plocha je opatřena reflexní vrstvou (8j, v níž je vytvořen štěrbinový výřez (9) rovnoběžný s podélnou osou skleněné tyče (7).
4. 4. Fotosedimentometr podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že sběrný světlovod (6) tvoří ohebné světelné vodiče (14), jejichž vstupní konce jsou orientovány na ohniskové přímce válcové sedimetační kyvety (3) a výstupní konce světelných vodičů (14) jsou uspořádány do svazku (13).