Устройство для измерения электрокинетического параметра дисперсных сред

01 27/60 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА ДИСПЕРСНЫХ СРЕД(71) Заявитель Белорусский государственный технологический университет(73) Патентообладатель Белорусский государственный технологический университет(57) 1. Устройство для измерения электрокинетического параметра дисперсных сред, содержащее измерительную ячейку с входным и выходным патрубками и установленной на ее внутренней поверхности парой электродов, соединенных с электронным измерительным блоком, содержащим синхронный детектор, а также подвижный элемент, образующий с измерительной ячейкой радиальный зазор, отличающееся тем, что подвижный элемент установлен на валу с возможностью вращения, а на внутренней поверхности ячейки установлена, по меньшей мере, одна пара дополнительных электродов, соединенных с электронным измерительным блоком. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подвижный элемент выполнен крестообразным. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на валу подвижного элемента установлен стробоскопический диск, который связан с синхронным детектором. 2792 1 Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах автоматического регулирования процессов разделения дисперсных систем с использованием реагентной коагуляции и флокуляции и, в частности, для процессов очистки природных и сточных вод. Устройство также может быть использовано для анализа свойств коагулянтов, флокулянтов и полиэлектролитов. Известно устройство, для измерения электрокинетических характеристик методом постоянного потенциала течения, содержащее устройство для измерения разности потенциала, электропроводности, температуры,перепада давления, фильтр и микропроцессорное вычислительное устройство 1. Известно устройство использующее для измерения электрокинетического параметра сред, как порошки,дисперсии или коллоидные растворы, метод постоянного потенциала течения, содержащее перфорированные электроды, перфорированные колбы с фильтром между ними 2. Недостатками устройств являются низкое быстродействие, дискретность получения информации, трудность учета влияния потенциала асимметрии электродов, основной помехи, на измеряемый параметр, сложность эксплуатации в условиях наличия большого разброса параметров дисперсной фазы и необходимость постоянной очистки фильтров. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для определения электрокинетических характеристик дисперсных систем, содержащее ячейку из диэлектрического материала, подвижной элемент, образующий радиальный зазор с внутренней поверхностью ячейки и совершающий возвратно-поступательные движения,электроды, входные и выходные патрубки и измерительный блок 3. Вследствие возвратно-поступательных движений в зазоре формируется переменный потенциал течения, который измеряется с помощью пары электродов и измерительного блока. Устройство обеспечивает непрерывный контроль электрокинетического параметра, но имеет малую надежность из-за механических сложностей с возвратно-поступательным механизмом и точность из-за трудности по поддержанию величины зазора, являющейся одним из параметров, влияющих на точность измерения. Задачей изобретения является повышение точности измерения электрокинетического параметра и повышение надежности устройства измерения. Для решения поставленной задачи предлагается устройство для измерения электрокинетического параметра дисперсных сред, содержащее измерительную ячейку с входным и выходным патрубками и с установленными на ее внутренней поверхности электродами, подвижной элемент, образующий с ячейкой радиальный зазор, электронный измерительный блок, содержащий синхронный детектор, причем подвижной элемент установлен на валу с возможностью вращения, а на внутренней поверхности установлены одна или более дополнительных пар электродов. Кроме этого, подвижной элемент выполнен крестообразным. Кроме этого, в устройстве на валу подвижного элемента установлен стробоскопический диск, который связан с синхронным детектором. На фиг. 1 показана конструкция устройства с электронной системой измерения. На фиг. 2 изображено сечение подвижного элемента для повышения точности устройства. На фиг. 3 показано расположение дополнительных пар электродов для повышения точности измерения. Устройство для измерения электрокинетического параметра (фиг. 1) содержит выполненную из диэлектрического материала измерительную ячейку 1 с входным и выходным патрубками 2, с крышками 3, между которыми находится уплотнение 4, и установленными на внутренней поверхности электродами 5,соединенными с электроизмерительным блоком 6. Внутри ячейки находится, срадиальным зазором 7, подвижной элемент 8, соединенный с двигателем 9. В электроизмерительном блоке 6 имеется резистор 10, который подключен к входу усилителя 11, выход которого соединен с синхронным детектором 12, связанным с стробоскопическим диском 13 на валу подвижного элемента 8. Устройство работает следующим образом. Дисперсная среда поступает и удаляется через патрубки 2. Двигатель 9 приводит во вращение подвижной элемент 8. В результате чего в радиальном зазоре возникает сдвиговое течение и происходит относительное движение фаз, что приводит к возникновению постоянного тока течения в зазоре. Источник тока,обусловленный током течения, при прохождении подвижным элементом 8 зоны измерения между электродами 5 разрежается через электроды на сопротивлении 10, вследствие чего на сопротивлении 10 возникают импульсы падения напряжения с частотой в два раза больше частоты вращения подвижного элемента 8 (если подвижной элемент образует с внутренней поверхностью два радиальных зазора), амплитуда которых, при условии малости сопротивления 10 в сравнении с внутренним сопротивлением источника тока, т.е. сопротивлением среды между электродами 5, прямо пропорциональна току течения и электрокинетическому параметру дисперсной среды. 2792 1 Импульсы с резистора 10 усиливаются усилителем 11 и подаются на синхронный детектор 12, который с помощью стробоскопического диска 13, определяющего моменты нахождения радиального зазора 7 между электродами 5, преобразует амплитуду импульсов в постоянный сигнал, используемый в системах автоматического контроля и управления. Наличие синхронного детектора 12 в измерительном блоке 6 также позволяет значительно уменьшить влияние электротехнических шумов электроизмерительного блока 6, электрохимических шумов электродов 5 и сетевых наводок на них. Частота импульсов, поступающих на синхронный детектор, а как следствие, и точность измерения может быть увеличена за счет изготовления подвижного элемента с возможностью образования большего количества радиальных зазоров 7 с внутренней стенкой ячейки 1, например в виде крестообразного элемента (фиг. 2), или за счет установки, как показано на фиг. 3, на внутренней стенке измерительной ячейки дополнительных пар. Наиболее актуально внесение подобных изменений в устройство, если дисперсную среду необходимо исследовать при малых напряжениях сдвига. Замена возвратно-поступательного движения на вращательное увеличивает надежность устройства, так как при передаче движения отсутствует необходимость в наличии промежуточных элементов между двигателем и подвижным элементом, при этом нагрузка на движущие элементы практически постоянна в силу постоянства скорости вращения и моментов сопротивления. Кроме того, необходимость поддержания постоянной величины зазора в приборетребует наличия направляющих на подвижном элементе, что вызывает большие потери на трение, а также уменьшает точность, тогда как в предлагаемом устройстве величина зазора определяется точностью монтажа подвижного элемента в опорах. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.