SU950682A1 - Устройство дл автоматического контрол токсичности жидкостей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  исследовани  .химических свойств веществ, в частности к анализу воды методом биологической индикации , и может быть использовано в оборотном водоснабжении.

Известно устройство дл  измерени  короткоживущих компонент замедленной флоуресценсии, которое включает в себ  прозрачную кювету, фосфороскоп, измеритель замедленной флоуресценции., усилитель, самописец или счетчик сигналов , а также источник света ij

Недостатками этого устройства  вл ютс  то, что у него имеетс  больша  динамическа  ошибка, св занна  с загр знением кюветы, что обуславливает низкую точность и воспроизводимость , а также низкую достоверность результатов, так как дл  измерени  используетс  один образец.

Наиболее близким к предлагаемому устройству  вл етс  устройство дл  автоматического контрол  токсичности жидкостей, содержащее блок детектировани  флоуресценсии, преобразователь , вход которого соединен с выходом блока детектировани , и блок культиватора водорослей, подключенный своим входом к выходу преобразовател  .

Однако это устройство обладает следующими недостатками: измерение интенсивности замедленной флуоресценции не позвол ет с высокой точностью оценивать токсичность, что св зано с большой вариацией замедленной флуоресценции от действи  случайных факторов; наличие стекл нных камер не позвол ет точно измер ть интенсивность Замедленной флуоресценции, что св зано с загр знением оптических окон; невозможно использовать данное устройство дл  автоматического контрол . } образование застойных областей во всех камерах; сильна  зависимость, замедленной флуоресценции от интенсивности возбуждающего света, котора 

20 значительно измен етс , что св зано с различной оптической плотностью контролируемой жидкости и требует дополнительных, контрольных измерений , а это увеличивает длительность 25 проведени  анализа за счет того, что необходимо устанавливать идентичные услови .

Цель изобретени  - повышение точности работы устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дополнительно содержит блок подготовки водо 3ослей, снаб5кенный смесителем с аэратором, осветителем , камерой затемнени  и соединенный своим входом с выходом блока культиватора водорослей, а выходом с входом блока детектировани .

При этом преобразователь выполнен в виде усилител , интегратора и экстрематора , подключенных к выходу усилител , а также формировател  напр жени  возбуждени  флуоресценции, св занного с входами блока детектировани ..

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  оценки токсичности жидкостей; на фиг. 2 - блок детектировани  с камерой затемнени , разрез по оси ФЭУ; на фиг. 3 - общий вид блока детектировани , вид сверхуf на фиг. 4 - сечение -А на фиг. 2.

Устройство включает блок 1 культиватора , блок 2 детектировани , электронно-логический блок 3, блок 4 питани , при этом в блоке 1 культиватора расположен культиватор 5 одноклеточных .водорослей, имеющий патрубок 6 ввода питательной среды и канал 7 вывода культуры водорослей. В блоке 2 детектировани  камера 8 засветки, имеюща  световое окно, соединена светонепроницаемой трубкой 9 с измерительной камерой 10, имеющей световое окно и выпускной канал 11, на котором установлен насос 12 прокачки. При этом камера 8 засветки снабжена источником 13 возбуждающего света, а измерительна  камера 10 снабжена ;измерителем 14 замедленной флуоресценции - фЬтоэлектронным умножителем, между которыми-установлен светофильтр 15..Кроме того, измеритель.14 содержит делитель 16 напр жени , соединенный с источником питани  17, установленным в блоке 4 питани . Вйход измерител  14 соединен с входом предварительного усилител  18, выхол-которого св зан с регистратором 19, наход щимс  в электронно-логическом блоке 3.

Предварительный усилитель 18 и регистратор 19 соединены с источником 20 напр жени , наход щимс  в блоке 4 питани . В блоке 21 подготовки водорослей расположен смеситель 22, соединенный с каналом 7 вывода культуры водорослей и имеющий канал 23 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 затемнени  с камерой 8 засветки. В электроннологическом блоке 3 установлены экстрематор 28 вход которого соединен с выходом предварительного усилител  18 а выход - с входом дополнительного

регистратора 29, и интегратор 30, соединенный своим входом с выходом предварительного усилител  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 св зан с и уточником 13 возбуждающего света. -Вхо схемы запуска 31 соединен с первым выходом схемы управлени  32, котора  установлена в электроннологическом блоке 3. При этом экстрематор 28, дополнительный регистратор 29, интегратор 30, схемы за пуска 31 и управлени  32 подключены к источнику напр жени  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 управлени  32, а насос 35 - с третьим выходом схемы управлени  32.

Конструктивно камера 27 затемнени , камера 8 засветки, измерительна  камера 10, а также.канал 24 подачи смеси, светонепроницаема  трубка 9 и выпускной канал 11 выполнены в виде единой трубки 36 из светопроницаемого , агрессивноустойчивого материала (фиг. 2). При этом камера 27 затемнени  выполнена в виде плоской намотки со светонепроницаемым экраном 37 (фиг. 2 и 3). Камера 8 засветки и измерительна  камера выполнены в виде плотной намотки в р д (фиг. 4) на вал 38 с плоскопараллельными поверхност ми (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 поверхност х этого вала 38 обмотка трубкой 36 уплотнена светонепроницаемым материошом 39. При этом число витков намотки определ етс  из формулы

диаметр фотокатода 40 диаметр трубки 36

В 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 оптическа  смазка 42 (фиг. 2 и 4

Claims (2)

1. Делитель напр жени  16 (фиг. 2) выполнен в влде,каскадного умножител , который соединен с низковольтным источником питани  17 (фиг. 5). Устройство работает следующим образом . При включении электронно-логического блока 3 включаетс  насос 34 подачи культуры водорослей и насос 35 подачи жидкости. При этом длительность работы этих насосов задаетс  схемой управлени  32. После выдержи вани  смеси 20 мин в смесителе 22, Который освещаетс  с помощью осветител  26i и аэрируетс  с помощью аэра тора 25, смесь через канал 24 прокачиваетс  с ,помощью насоса 12 прокачки , у которого установлена строго посто нна  скорость прокачки. Смесь проходит камеру 27 затемнени , котора  имеет объем, равный 5 мл, при этом объем определ етс  длиной труб ки 36, помещенной в светонепроницаемый экран 37. Объем камеры 27 затем нени  выбран из расчета, чтобы смесь находилась в темноте 15 мин. После прохождени  камеры 27 затемнени  смесь водорослей поступает в камеру 8 засветки, где облучаетс  светом от источника 13 возбуждающего света 0,8 с. Это позвол ет снова использовать порцию (объем) смеси, у которой полностью .затухла замедлен на  флуоресценци  дл  повторного воз буждени  у нее замедленной флуоресце ции. Така  особенность позвол ет реализовать измерительную камеру 10 и камеру засветки 8 в виде намотанно на вал 38 трубки 36, выполненной из полиэтиленпропилена. Диаметр трубки равен 2 мм (внешний), а внутренний диаметр - 1 мм. Так как использовалс  в качестве измерител  14 замедлен ной флуоресценции фотоэлектронный ум ножитель с фотокатодом 40, диаметр которого равен 9 мм, то обмотка пред ставл ет собой 4 витка, на каждом из которых установлен светодиод источник 13 возбуждающего света. После прохождени  смеси через измерительную камеру 10 она проходит по выпускному каналу 11 на сцив. Дл  возбуждени  замедленной флуоресценции использован принцип сканировани  величины возбуждающего света. Это осуществл етс  путем подачи на свет6 диоды пилообразного напр жени  с раз верткой 20 с. Это напр жецие формируетс  схемой запуска 31, котора  одновременно открывает входные цепи интегратора 30 и экстремат.ора 28. Ре зультаты измерени  одновременно фикс руютс  регистраторами 19 и 29, при этом логика всей работы устройства осушествл етс  схемой управлени . ,Дл  оценки относительной токсичности необходимо проводитъ анализ как, эталонной жидкости, например. на питательной среде или дехлорироанной водопроводной воде, так и на онтролируемой жидкости. Такой анализ занимает много времени, поэтому исользуетс  дифференциальный принцип змерени . Дл  этого разработана усановка 2-х канального типа (фиг. 3). После проведени  анализа весь гидавлический тракт промываетс  дистилированной водой, после чего установа выключаетс . .Предлагаемое устройство довольно сложное по техническому оснащению, днако дл  работы с ним не требуетс  высококвалифицированный обслуживающий персонал. Это св зано с тем, что дл  управлени  на лицевую панель устройства выведено минимальное количество ручек управлени , а самое устройство ра,зработано с высокой степенью надежности. Применение предлагаемого устройства позволит упростить и удешевить стоимость выполнени  анализа токсичности сточных вод. Формула изобретени  1.Устройство дл  автоматического контрол  токсичности жидкостей, содержащее блок детектировани  флуоресценции , преобразователь, вход которого соединен с выходом блока детектировани , блок культиватора водорослей, подключенный своим входом к выходу преобразовател , отличающеес  тем, что, с повышени  точности работы устройства, оно дополнительно содержит блок подготовки водорослей, снабженный смесителем с аэратором, осветителем, камерой затемнени  и соединенный своим входом с выходом блока культиватора водорослей , а выходом - с входом блока детектировани . 2.Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что преобразователь выполнен в виде усилител , интегратора и экстрематора, подключенных к выходу усилител , а также формировател  напр жени  возбуждени  флуоресценции , св занного с входами блока детектировани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Экологические аспекты химического и радиоактивного загр знени  водной среды. М., Пищева  промышленность , 1978, том. XXXIV, с. 52-58.
2. 2.Рубин А. Б. Современные методы исследовани  фотобиологических процессов . М., Изд-ЕО МГУ, 1974, с. 77-82.

   i

   ж

   Г

   Фиг.З

   27