ИНДИКАТОРНАЯ ТРУБКА Российский патент 1998 года по МПК G01N21/78 G01N31/22 

Изобретение относится к оптическим газоанализаторам, в которых визуально оценивают изменения свойств индикаторного состава, возникающие при воздействии на него определяемого вещества, и может быть использовано для определения различных газов в воздухе производственных помещений зернохранилищ, зерноперерабатывающих предприятий, а также в химической, нефтехимической, горной, горнорудной, металлургической, фармацевтической промышленности, промышленности строительных материалов и других отраслях.

Известны индикаторные трубки для анализа различных веществ в воздухе, состоящие из запаянного с двух сторон градуированного стеклянного баллона с размещенным в нем стеклянным порошком - инертным носителем с нанесенным на него индикаторным составом [1].

Наиболее близким к изобретению является индикаторная трубка [2]. Индикаторная трубка содержит герметичный стеклянный баллон с отламывающимися с обеих сторон кончиками и размещенный в трубочке между двумя ограничителями носитель с импрегнированным на нем индикаторным составом. Объем индикаторного состава вдоль оси трубки переменный.

К недостаткам упомянутых трубок можно отнести следующее. Трубки предназначены для одноразового использования. Для вскрытия трубок необходимо иметь нож из твердого сплава, которым делают предварительный надрез на кончике трубки, после чего кончики трубки отламываются просто.

Герметизация таких трубок проводится запайкой кончиков баллона. Поскольку запайка связана с повышением температуры, ее выполняют следующим образом: вначале запаивают один кончик, после того как запаянный конец охладится, устанавливают ограничитель, затем помещают в баллон индикаторный порошок, устанавливают второй ограничитель и запаивают второй конец. Поскольку при этом повышается температура только с одной стороны индикаторной трубки, качество ее работы можно обеспечить, пропуская анализируемый газ только в одном направлении - от конца, который был запаян в первую очередь. Это требует нанесения на баллон стрелки направления прокачивания и усложняет работу с трубкой.

Требуемую плотность упаковки индикаторного порошка в трубке обеспечивают поджатием ограничителя с одной стороны, в связи с чем достижение равномерной плотности упаковки затруднено, что в свою очередь влияет на точность определения концентрации.

Применение высоких температур при запайке ограничивает в использовании для изготовления ограничителя иных материалов, чем термостойкие. Это также затрудняет миниатюризацию трубок и повторное использование ее конструктивных элементов.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения во всем диапазоне шкалы, обеспечение многократного использования трубок для анализа и возможности повторного использования ее конструктивных элементов, а также повышение чувствительности определения.

Указанный технический результат достигается тем, что в индикаторной трубке, включающей герметичный, выполненный с возможностью разгерметизации с обеих сторон баллон с нанесенной на него шкалой для считывания информации и размещенный внутри баллона между двумя ограничителями индикаторный порошок, состоящий из индикаторного состава, импрегнированного на инертном носителе, баллон снабжен с обеих сторон съемными герметизирующими элементами, ограничители выполнены съемными для их многоразового использования и установлены с возможностью перемещения для изменения плотности упаковки индикаторного порошка, а по меньшей мере один из ограничителей выполнен из полимерной сетки и пробки с отверстием.

В по меньшей мере одном съемном герметизирующем элементе предпочтительно поместить вещество для активации индикаторного состава.

Баллон индикаторной трубки может иметь две шкалы, начало отсчета которых находится на противоположных концах трубок.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена индикаторная трубка в трех из возможных вариантов исполнения - а, б и в.

Индикаторная трубка состоит из открытого с обеих сторон баллона 1, выполненного из стекла или прозрачного пластика. На обоих концах баллона установлены съемные герметизирующие элементы 2. В качестве герметезирующих элементов могут быть использованы колпачки (а) или поршеньки (б и в), или другие съемные приспособления.

В баллоне помещен индикаторный порошок 3, распределенный между двумя ограничителями 4. По меньшей мере один из ограничителей выполнен из полимерной сетки 4а и пробки с отверстием 4б. В по меньшей мере одном герметизирующем элементе помещено вещество 5 для активации индикаторного состава.

На внешней поверхности баллона нанесена одна или две шкалы для считывания информации (не показаны). Если нанесено две шкалы, начало отсчета в них находится на противоположных концах.

Индикаторная трубка работает следующим образом.

С обеих сторон снимают герметизирующие элементы, соединяют трубку с насосом со стороны начала шкалы и прокачивают заданный объем анализируемого воздуха. При наличии в воздухе анализируемого компонента индикаторный порошок со стороны входа газа изменяет свою окраску. Длина окрашенного участка, определяемая по шкале, является мерой концентрации анализируемого компонента в воздухе.

При наличии в воздухе малых концентраций и неиспользовании при этом всего индикаторного порошка, размещенного в баллоне, трубку используют повторно. Для этого со стороны ввода газа снимают ограничитель, выводят из трубки использованную часть индикаторного порошка, затем вновь ставят на место ограничитель, уплотняют оставшийся порошок и подводят его к началу шкалы. Эту процедуру можно выполнять до полного использования порошка в трубке.

В случае наличия на трубке двух шкал упомянутую операцию повторного использования трубки можно дополнить простым ее поворотом и прокачиванием заданного объема газа с другой стороны.

При анализе минимальных количеств анализируемого компонента в воздухе используют трубку с размещенным в герметизирующем элементе активатором, который в зависимости от характера воздействия (энергетического в виде квантов или материального в виде диффузионного потока) повышает чувствительность прилегающего к ограничителю слоя индикаторного порошка.

Изобретение позволяет повысить точность определения за счет более равномерной плотности набивки путем поджатия индикаторного порошка перемещаемыми с обеих сторон ограничителями.

Измерение индикаторной трубкой может выполняться многократно, поскольку выполненные подвижными ограничители, съемные герметизирующие элементы и наличие двух шкал позволяют после однократно анализа вывести использованную часть индикаторного порошка из баллона, оставшуюся часть уплотнить, переместить на начало шкалы, а трубку вновь загерметизировать, а также прокачивать анализируемый газ с обеих сторон.

Поскольку все элементы трубки являются разъемными и выполнены из полимерных несорбирующих материалов, каждый из них можно использовать повторно многократно. Учитывая массовый характер использования трубок, это уменьшает количество полимерных отходов, загрязняющих окружающую среду.

Чувствительность определения повышается за счет снижения энергии активации химической реакции взаимодействия анализируемого газа с индикаторным составом или повышения кинетики этой реакции в слоях индикаторного порошка, прилежащих к ограничителям. Это достигается размещением в съемном герметизирующем элементе вещества для активации индикаторного состава.

Изобретение относится к оптическим газоанализаторам и предназначено для определения различных газов в воздухе производственных помещений зернохранилищ, зерноперерабатывающих предприятий, а также в химической, фармацевтической промышленности и других отраслях. Сущность изобретения: индикаторная трубка включает баллон со съемными герметизирующими элементами по обеим его сторонам. На баллон нанесена одна или две шкалы для считывания информации. Внутри баллона между двумя ограничителями размещен индикаторный порошок. Ограничители выполнены съемными для их многоразового использования и установлены с возможностью перемещения для изменения плотности упаковки индикаторного порошка, а по меньшей мере один из ограничителей выполнен из полимерной сетки и пробки с отверстием. 2 з.п.ф-лы. 1 ил.

1. Индикаторная трубка, включающая герметичный, выполненный с возможностью разгерметизации с обеих сторон баллон с нанесенной на него шкалой для считывания информации и размещенный внутри баллона между двумя ограничителями индикаторный порошок, состоящий из индикаторного состава, импрегнированного на инертном носителе, отличающаяся тем, что баллон снабжен с обеих сторон съемными герметизирующими элементами, ограничители выполнены съемными для их многоразового использования и установлены с возможностью перемещения для изменения плотности упаковки индикаторного порошка, а по меньшей мере один из ограничителей выполнен из полимерной сетки и пробки с отверстием. 2. Трубка по п.1, отличающаяся тем, что в по меньшей мере одном герметизирующем элементе помещено вещество для активации индикаторного состава. 3. Трубка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что баллон имеет две шкалы, начало которых находится на противоположных концах трубок.