Устройство для анализа агрессивных жидкостей Советский патент 1984 года по МПК G01N1/10 

00

а о

Изобретение относится к устройствам для анализа жидкости на содержание и состав механических примесей визуальным способом и может быть использовано в химической авиационной, автомобильной и других областях промышленности, связанных с очисткой жидкостей от механических примесей.

Известно устройство, представляющее собой пробоотборник с дозирукяцим поршневым устройстве и вложенньго в него контрольным фильтром. При взятии пробы происходит одновременная частичная фильтрация пробы за счет давления в системе. Проходя через фильтр, жидкость отжимает поршень до упора, что обеспечивает дозирование. После отбора пробы устройство подключается выходным патрубком к вакуумному насосу для фильтрации оставшейся жидкости и просушивания фильтра, который затем извлекается из корпуса для просмотра. В этом устройстве исключается попадание посторонних частиц при подстыковке к фильтрационной установке, однако частицы могут попадать на фильтр при подстыковке пробоотборника к контролируемой системе, извлечения фильтра СП,

Наиболее близким к предлагаемому является известный пробоотборник, содержащий установленную вертикально кассету, включающую корпус с крышкой из оптического стекла, контрольный фильтр, установленный в проточно полости корпуса на подвижной втулкефильтродержателе, укрепленный по периферии и контактирующий своей поверхностью со стеклом, входной патрубок с запорными кранами и выходной патрубок. Этот пробоотборник позволяет практически полностью исключить попадание посторонних частиц на контрольный фильтр при проведении анализа, что позволяет использовать его для контроля жндкостей высоких классов чистоты. Снижается требование к помещению лаборатории, анализ становится более оперативным С2,1.

Однако при использовании известного устройства на агрессивные ереды во внутренней полости пробоотборника имеется трущееся уплотнение, которое при движении;втулки время от времени выделяет загрязнения, что искажает результаты анализа.

При этом в случае замены трущегося уплотнения, например, на сильфовное появляется погрешность из-за невозможности тщательного удаления загрязнений при подготовке пробоотборчика, так как сильфон имеет характерную конфигурацию с малодоступными для протирки углублениями;

Применение мембранного уплотнения также вызывает погрешность анализа,

так как для обеспечения приемлемого хода мембраны, обеспечивающего зазор между стеклом и фильтром при фильтрации, размеры мембраны приходится выбирать значительными и в зависимости от диаметра входной трубки таким образом. Чтобы жидкость поступала на фильтр из ядра потока и ниже. Обеспечить такой ход можно только увеличивая размер мембраны, что приводит к увеличению полости пробоотборника. Например, при отборе через трубку 4 мм необходимо обеспечит ход мембраны не менее 2 мм. В этом случае диаметр мембраны при толщине 0,2 №41, как известно из практики, должен быть около 80 мм.

Попадая из трубки малого диаметра в полость пробоотборника при проливке, жидкость теряет скорость, при этом крупные частицы оседают на поверхности мембраны, накапливаются и затем попадают на контрольный фильтр во время фильтрации, когда мембрана, прогибаясь, отходит от стекла. Это искажает результаты анализа.

Таким образом, какое бы уплотнени ни было применено для втулки-фильтродержателя, анализ жидкости содержит погрешность, вызванную наличием уплотнения.

Целью изобретения является повышение достоверности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для анализа агрессивных жидкостей/ содержащем установленную вертикально кассету, включаннцую корпус с крышкой из оптического стекла, контрольный фильтр, установленный в проточной полости корпуса на подвижной втулке-фильтродержателе, укрепленный по периферии и контактирующий своей поверхностью со стеклом, входной патрубок с запорными кранами, выходной патрубок, корпус кассеты снабжен седлом, расположенным в .днище проточной полости корпуса, фильтродержатель выполнен в виде клап-ана с направлякяцим стержнем и уплотнительной поверхностью для взаимодействия с седлом корпуса и снабжен приводомвозвратно-поступательного движения, взаимодействующим с направляющим стержнем клапана, при этом направляющий стержень клапана выполнен с поперечными и продольными каналами для протока жидкости, а подклапанная полость корпуса соединена магистралью с входным патрубком дозатора.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 узел Г на фиг.1.

Устройство состоит из съемной кассеты, включающей корпус 1, установленный с вертикальным расположением оси, крышку 2 из оптического стекла, контрольный фильтр 3, установленный на фильтродержателе 4, вы полненном в виде клапана с направля щим стержнем, привод 5 возвратнопоступательного движения, взаимодействующий с направлякхдим стержнем фильтродёржателя, входной патрубок 6 с краном 7 для подачи контролируе мой жидкости и краном 8 для подачи нейтрального газа, поршневого дозатора, включающего -корпус 9, входно патрубок 10, выходной патрубок 11 с запорным краном 12 и смотровым устройством 13, поршень 14, приводи мый в движение винтом 15, магистрал 16, соединяющую подклапанную полост кассеты с входным патрубком дозатора. В предлагаемом -устройстве также, как и в известном, имеются трущиеся части. Однако благодаря тому, что уплотнение фильтродёржателя выполне но разъемным, во время проливки полости кассеты и дозатора соединены, между ними не существует застойных зон, проливка ведется через днище проточной полости, по каналам 17 и 18 в стержне 19 и зазорам между стержнем 19 и корпусом 1, смывает уплотнительную поверхность 20, Таки образом, в момент перемещения стерж ня 19 зона, прилегакидая к проточной полости, свободна от посторонних частиц. Трущееся уплотнение поворот ного штока привода 5 при этих условиях не может ввдать -загрязнений в . проточную полость, так как находится ниже по потоку. В момент перемещения фильтродёржателя 4 в нижнее положение полость за фильтром отсекается от проточной полости, что является необходимым условием для начала фильтрации. Пос ле посадки уплотнительной поверхнос ти 20 на седло 21 проточная полость кассеты становится изолированной от выхода и, в отличие от известного устройства, имеет в своем составе только промытые проточной проливкой поверхности. Таким образом, совокупность отличительных признаков эффективна не только за счет отсекания трущихся частей, но и за счет организации проточной промывки этих трущихся частей. Устройство работает следующим образом. На фильтродержателе 4 устанавливается контрольный фильтр 3, который защемляется по периферии с помощью накидной гайки. Фильтродержатель 4 с фильтром устанавливается в корпусе 1, который закрывается стеклянной крышкой 2, С помседью эксцентрика, выполненного на хвостовой части поворотного штока привода 5 и вращающегося в пазу направляющего стержня 19, фильтродержатель 4 переводится в крайнее верхнее положение, фильтр 3 прижимается к стеклу 2. В собранном виде кассета устанавливается под микроскоп для того, чтобы зафиксировать частицы, уже имеющиеся на контрольном фильтре 3 до проведения анализа. Затем кассета устанавливается в контролируемую систему, т.е. патрубок 6 подстыковывается к контролируемой системе, а выходной патрубок - к магистрали 16. Корпус кассеты 1 может быть не закреплен на корпусе дозатора, кассета и дозатор могут быть размоцены отдельно друг от друга. Поршень 14 переводится в крайнее верхнее положение с помощью винта 15. Зат:ем открывается кран 7, и жидкость из контролируемой системы поступает в надклапанную полость корпуса 1, смывает загрязнения, находившиеся там до проведения анализа, проходит по продольным каналам 18 и за,зору между направляющим стержнем 19 и корпусом 1 и по магистрали 16 поступает в полость дозатора, а затем через патрубок 11 на слив. Во время проливки аналитический фильтр 3 прижат к стеклу 2 и фильтрации не происходит. По окончании проливки закрывается кран 12. Поворотом ручки привода 5 с псдаюЕцьго эксцентрика фильтродержатель 4 переводится в крайнее нижнее положение и садится уплотнительной поверхностью 20 на седло 21, расположенное в днище проточной полости корпуса 1, отделяя надклапанную полость от полости дозатора. Поршень 14 дозатора переводится в крайнее нижнее положен ие до упора, и через фильтр 3 начинает проходить з онтролируемая жидкость по каналеил 18 и 19, магистрали 16, заполняя освободившугося полость дозатора. После появления жидкости в смотровом устройстве 13 фильтрод ржатель 4 переводится в крайнее положение и фильтр 3 прижимается к стеклу. Затем закрывается кран 7, открываются краны 8 и 12 и производится продувка полостей кассеты и дозатора нейтральным газом. Кассета отстыковывается и без разорки направляется в лабораторию для смотра фильтра 3 через стекло 2. одсчитывается число частиц, задеранных на фильтре, причем учитываютя загрязнения, зафиксированные на ильтре до отбора пробы, и опредеяется класс чистоты жидкости. Дозатор является стационарной астью устройства и не демонтируется. Указанное исполнение характериуется тем, чтб в нем устранена возожность попадания в пробу загрязений -от трущихся деталей пробоотборника и обеспечивается возможность наилучшего вымывания частиц, имеюдкхся в подсоединительньрс трубопроводах и кассете до проведения анализа, что повьваает достоверность анализа,

Кроме того, указанное исполнение характеризуется упрощением технологии отбора пробы агрессивной жидкости, так как продувка кассеты и дозатора производится одновременно по одной и той же линии.

В известной конструкции с уплотнением по штоку с помощью фторопластовых манжет на аналитическом фильтре были зафиксированы частицы уплотнителя и металлические частицы, не присущие контролируемой жидкости. Применение мембранного уплотнения вызвало ухудшение результатов анализа, обусловленное, как выяснилось, накоплением частиц на мембране при проливке.

На предлагаемом образце таких явлений не наблкщалось.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА АГРЕССИВНЫХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее установленную вертикально кассету, включающую корпус с крышкой из оптического стекла, контрольный фильтр, установленный в проточной полости корпуса на подвижной втулке - фильТродержателе, укрепленный по периферии и контактирующий своей поверхностью со стеклом, входной патрубок с запорными кранами, выходной патрубок, отличающееся, тем, что, с целью повышения достоверности анализа, корпус кассеты снабжен седлом, расположенным в днище проточной полости корпуса, фильтродержатель выполнен в виде клапана с направляющим стержнем и уплотнительной поверхностью для взаимодействия с седлом корпуса и снабжен приводом возвратно-поступательного движения, взаимодействующим с направляквдим стержнем клапана, при этом направляющий стержень выполнен с поперечными и продольными каналами для протокажидкости, а подклапанная полость кор- g пуса соединена магистралью с входным (Л патрубком дозатора.