11.5.6. Нефелометры

Нефелометры применяются для контроля качества работы фильтров. Нефелометр (мутномер) НЖС-60 предназначен для определения и сигнали­зации предельных значений мутности растворов, содержащих от 35 до

180 мг твердой фазы в 1 л фильтрата.

В основу работы не­фелометра НЖС-60 (рис. 11.9) положен дифференци­альный фотоэлектрический метод, использующий эф­фект рассеяния света в мут­ной среде (например, в пиве после сепарирова­ния).

Нефелометр состоит из датчика, в котором разме­щены кюветы и оптическая часть прибора с фотосоп­ротивлениями, электрон­ного блока и газоотдели­теля для удаления выделившихся пузырьков газа из жидкости и поддержания постоянного гидростатического давления.

Рис.11.9. Схема нефелометра НЖС-60

Луч света от источника 1 через конденсоры 2, и нейтральные свето­фильтры 3 попадает в окна сферических кювет: проточной рабочей 4 и эта­лонной 5, заполненной дистиллированной водой или эталонной жидкостью. Благодаря наличию в контролируемой среде взвешенных частиц световой поток, вошедший в окно кюветы 4, рассеивается в направлении, перпенди­кулярном основному потоку, и через выходное окно кюветы и защитное стекло 6 попадает на чувствительный элемент — фотосопротивление 7. Увеличение мутности раствора в рабочей кювете ведет к увеличению рассеивания света в перпендикулярном направлении, что способствует повышению освещенности рабочего фотосопротивления. Рабочее и эталон-ное фотосопротивления включены по дифференциальной схеме и образуют делитель напряжения. Потенциал с этого делителя снимается на поджига­ющий электрод тиратрона с холодным катодом, расположенного в элект­ронном блоке 8. Увеличение освещенности рабочего фотосопротивления при увеличении мутности контролируемого раствора вызывает повышение по­тенциала на поджигающем электроде тиратрона и его зажигание, что при­водит к срабатыванию электромагнитного реле, включенного в анодную цепь тиратрона. Реле включает световую и звуковую сигнализацию.

11.5.6. Цветомеры

Определение цвета — колориметрия (например, пива после фильтра­ции) основано на принципе поглощения света окрашенными растворами. По этому принципу работает колориметр АКН-57. Определение светопогло-щения производится в нем при помощи фотоумножителя, на который падает луч света, проходящий через слой исследуемой жидкости. Для устранения возможных погрешностей производится измерение не абсолютной величины поглощения, а отношения поглощения исследуемой жидкости к поглоще­нию света в эталонной кювете. В качестве эталона применяется стекло (на­пример, марки ЖЗС-10), толщина которого подбирается для каждой иссле­дуемой жидкости, либо эталонная проба.

На рис. 11.10 представлена схема автоматического фотоколориметра АКН-57. Световой поток от лампы 1 попадает на фотоумножитель 15 по двум одинаковым каналам — измерительному и эталонному. Каждый из этих каналов состоит из оптической системы, кюветы и обтюратора. Опти­ческая система, необходимая для формирования светового луча, состоит из конденсора 2, диафрагмы 3, светофильтра 4, призмы 5 и объектива 6. Для юстировки оптической системы служат линза 13 и сетка-экран 14.

На пути световых потоков между оптическими системами и кюветами — эталонной 10 и проточной измерительной 12— расположен обтюратор 7. В обоих каналах обтюратора установлены диафрагмы 8 и 9, а в измеритель­ном канале, кроме того, установлена еще одна — подвижная диафрагма 11, предназначенная для регулирования светового потока. Обтюратор, вра­щаемый электродвигателем 18, представляет собой диск, на котором по окружности расположены прорези. Форма прорезей выбрана такой, чтобы фототок, протекающий через фотоумножитель при освещении его по эта­лонному каналу, изменялся бы синусоидально, а фототок при освещении фотоумножителя по измерительному каналу появлялся бы в виде отдель­ных импульсов.

Рис.11.10. Схема фотоколориметра АКН-57

При нормальной работе на фотоумножитель будет попадать световой поток по обеим каналам, и результирующий фототок будет иметь форму синусоидальной кривой с отдельными выбросами. Величина результиру­ющего фототока весьма мала, в связи с чем в схеме после фотоумножителя применен двухкаскадный усилитель 16. Изменение интенсивности окраски испытуемой жидкости по сравнению с эталоном воспринимается электрон­ным преобразователем, на который от фотоумножителя поступают неодина­ковые напряжения. На выходе преобразователя образуется переменная составляющая, которая после усиления заставляет вращаться электродви­гатель электронного потенциометра 17 (ЭПП-09) и связанный с ним реохорд. Вращение реохорда прекратится в момент уравновешивания сравни­ваемых напряжений. С реохордом связаны стрелка и перо потенциометра. Оптическая и электронная части датчика прибора собраны в герметич­ном литом алюминиевом корпусе. Устанавливается датчик вблизи места отбора пробы.