УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА Российский патент 1995 года по МПК G01N1/22 

Изобретение относится к газовым пробоотборникам, а именно к устройствам для аспирационного отбора проб воздуха в пробоотборные сосуды для последующего измерения содержания в нем вредных газов при санитарном контроле, и может быть использовано в системах контроля воздушного бассейна городов, а также производственных помещений.

Известно устройство для отбора проб воздуха, содержащее побудитель расхода, элемент сравнения, дроссели, повторитель со сдвигом и повторитель-усилитель (авторское свидетельство СССР N 894427, кл. G 01 N 1/22, 1981).

В пробоотборном сосуде известного устройства отсутствует поглотитель, в связи с чем пневмосопротивление пробоотборного сосуда не меняется и, следовательно, расход воздуха от него не зависит.

При возникновении сопротивления в пробоотборном сосуде происходит дестабилизация установленного ранее расхода, которая ничем не компенсируется. Следовательно, устройство поддерживает требуемый расход только при отсутствии поглотителя, что сильно сужает диапазон анализируемых веществ. Все дроссели, установленные в линиях отбора, рассчитаны на один расход и предназначены для отбора одновременно четырех проб. Однако для изменения расхода в устройстве надо перенастроить дроссели с применением поверочных средств, что затрудняет эксплуатацию устройства и сужает круг анализируемых веществ.

Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является устройство для отбора проб воздуха, содержащее побудитель расхода, диафрагму и переменное пневмосопротивление, образующие основную линию (авторское свидетельство СССР N 974197, кл. G 01 N 1/22, 1982).

Переменное сопротивление поддерживает на входе в диафрагму постоянное давление, независимо от сопротивления пробоотборного сосуда. Побудитель расхода создает на выходе диафрагмы разрежение (не менее 0,7 атм), необходимое для критического режима истечения воздуха через диафрагму. Такой режим помогает стабилизировать расход отбираемой пробы воздуха. Однако поддержание расхода в устройстве, аналогичного расходу в описываемом устройстве, потребовало бы побудитель с мощностью, приблизительно на порядок большей, чем в описываемом устройстве, что делает невозможной переносную модель известного устройства. Применение в известном устройстве одной диафрагмы обеспечивает поддержание определенного расхода, что ограничивает число анализируемых компонентов.

Технический результат изобретения состоит в создании универсального устройства с обеспечением стабильного расхода отбираемой пробы, обеспечении возможности работы с любым поглотителем, повышении удобства в эксплуатации.

Для достижения указанного технического результата устройство для отбора проб воздуха, содержащее побудитель расхода, диафрагму и переменное пневмосопротивление, образующие основную линию, согласно изобретению, снабжено расположенным на выходе диафрагмы стабилизатором перепада давления и байпасной линией, связывающей выход и вход побудителя расхода, при этом переменное пневмосопротивление смонтировано на байпасной линии, а вход байпасной линии и вход диафрагмы связаны с выходом побудителя расхода.

Кроме того, устройство снабжено установленным на основной линии клапаном, вход которого соединен с выходом стабилизатора перепада давления, а выход с атмосферой.

Также устройство снабжено набором клапанов с диафрагмами и стабилизаторами перепада давления на них, смонтированным на параллельно соединенных и связанных с основной линией ветвях, причем на каждой ветви стабилизатор перепада давления установлен на выходе диафрагмы, вход клапана расположен на выходе стабилизатора перепада давления, а выход клапана связан с атмосферой.

Клапан в этом случае выполняет роль тумблера.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена схема устройства для отбора проб воздуха.

Устройство для отбора проб воздуха содержит побудитель расхода 1, диафрагму 2 и переменное пневмосопротивление 3, образующие основную линию 4. Устройство снабжено расположенным на выходе диафрагмы 2 стабилизатором 5 перепада давления и байпасной линией 6, связывающей выход и вход побудителя расхода. Переменное пневмосопротивление 3 смонтировано на байпасной линии 6. Вход байпасной линии 6 и вход диафрагмы 2 связаны с выходом побудителя расхода 1. На основной линии 4 имеется клапан 7, вход которого соединен с выходом стабилизатора 5 перепада давления, а выход с атмосферой.

Устройство снабжено набором 8 клапанов 7 с диафрагмами 2 и стабилизаторами 5 перепада давления на них. Набор 8 представляет собой параллельно соединенные ветви, в каждой из которых находится по одному клапану 7 с диафрагмой 2 и стабилизатором 5 перепада давления на выходе диафрагмы 2. Вход каждой из диафрагм 2 связан с выходом побудителя расхода 1. Выход клапанов 7 связан с атмосферой. Вход клапанов 7 расположен на выходе стабилизаторов 5 перепада давления. Ветви набора 8 клапанов связаны с основной линией 4.

Устройство работает следующим образом.

Побудитель 1 создает разрежение на выходе из пробоотборного сосуда (на фиг. не показан). Анализируемый воздух проходит через пробоотборный сосуд, побудитель расхода 1, диафрагму 2, стабилизатор 5 и сбрасывается в атмосферу. Расход воздуха задается диафрагмой 2. Для поддержания постоянного расхода через пробоотборный сосуд достаточно поддерживать постоянный расход через диафрагму 2, так как воздух от пробоотборного сосуда до диафрагмы 2 нигде не сбрасывается.

Постоянство расхода через диафрагму 2 обеспечивается при двух условиях: постоянном перепаде давления на диафрагме 2 и постоянном давлении на входе в диафрагму 2. Постоянный перепад давления на диафрагме 2 создается стабилизатором 5 перепада давления. Постоянное давление на входе в диафрагму 2 создается переменным пневмосопротивлением 3.

Таким образом, при возникновении или изменении сопротивления пробоотборного сосуда расход через него остается постоянным.

Необходимый расход задается включением клапана 7. Это происходит следующим образом.

Каждая диафрагма 2 набора 8 рассчитана на определенный расход (например, 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 л/мин). Подключением к пробоотборному сосуду через один (или несколько) клапанов 7, одной (или нескольких) диафрагм 2, набора 8 задается нужный расход в диапазоне, например, от 0,1 до 1,5 л/мин.

Таким образом, обладая всеми преимуществами прототипа, описанное устройство является универсальным, обеспечивает в широких пределах стабильный расход отбираемой пробы воздуха без изменения конструкции устройства вне зависимости от изменения сопротивления пробоотборного сосуда. Устройство может стабильно работать практически с любым поглотителем, то есть обеспечивает анализ широкого спектра загрязнителей воздуха, являясь при этом переносным и удобным в эксплуатации.

Использование: для отбора проб воздуха в пробоотборные сосуды для последующего измерения содержания в нем вредных газов при санитарном контроле. Сущность изобретения: устройство для отбора проб воздуха снабжено расположенным на выходе диафрагмы стабилизатором перепада давления и байпасной линией. Последняя связывает выход и вход побудителя расхода. Переменное пневмосопротивление смонтировано на байпасной линии. Вход байпасной линии и вход диафрагмы связаны с выходом побудителя расхода. Устройство снабжено установленным на основной линии клапаном. Вход последнего соединен с выходом стабилизатора перепада давления. Выход клапана связан с атмосферой. Устройство снабжено набором клапанов с диафрагмами и стабилизаторами перепада давления на них. Набор клапанов смонтирован на параллельно соединенных с основной линией ветвях. На каждой ветви стабилизатор перепада давления установлен на выходе диафрагмы, вход клапана расположен на выходе стабилизатора перепада давления. Выход клапана связан с атмосферой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА, содержащее побудитель расхода, диафрагму и переменное пневмосопротивление, образующие основную линию, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным на выходе диафрагмы стабилизатором перепада давления и байпасной линией, связывающей выход и вход побудителя расхода, при этом переменное пневмосопротивление смонтировано на байпасной линии, а вход байпасной линии и вход диафрагмы связаны с выходом побудителя расхода. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на основной линии клапаном, вход которого соединен с выходом стабилизатора перепада давления, а выход с атмосферой. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено набором клапанов с диафрагмами и стабилизаторами перепада давления на них, смонтированным на параллельно соединенных и связанных с основной линией ветвях, причем на каждой ветви стабилизатор перепада давления установлен на выходе диафрагмы, вход клапана расположен на выходе стабилизатора перепада давления, а выход клапана связан с атмосферой.