Устройство для отбора проб воздуха Советский патент 1984 года по МПК G01N1/22 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для отбора и дозирования проб атмосферного воздуха или газов в горо-дах, в металлургической, химической и других отраслях промышленности. Известно устройство для отбора проб воздуха с несколькими параллел но включенными, ветвями аспирации, содержащее побудитель расхода, общую камеру разрежения, поглотительные приборы, счетчик времени и измерител расхода, подключенный к побудителю расхода последовательно через погло тительный прибор и общую камеру разрежения С.П. Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные необходимостью перекомпоновки при оперативном изменении числа каналов или количества отбираемых проб газа. Известно также устройство для отбора проб воздуха, содержащее эжектор, подключенный к камере разрежения, пробоотборные сосуды, соединенные через дроссели с камерой разрежения, связанной с первым входом элемента сравнения, а через дроссель - с пневмоповторителем со сдвигом и со вторым входом элемента срав нения, выход которого подк;лючен к соответствующему входу повторителя усилителя, установленного на линии подачи сжатого воздуха и связанного с эжектором .21. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и низкая надежность из-за наличия большого количества элементов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для отбора и стабилизации расхода, содержащее побудитель расхо да, подключенный к параллельным ветвям аспирации, каждая из которых сос тоит из соединенных последовательно критических сопел, размещенных в теп лообменнике, и распределителей, подключенных через клапаны к поглотителям, входы которьк соединены с дру гимн параллельными линиями аспирации связанными с линией пйдачи анализируемой среды. Причем число критических сопел соответствует числу каналов устройства, а количество клапанов выбирают исходя из числа отбирае мых проб по каждому каналу, т.е. чис .ло клапанов равно произведению числа каналов на число отбираемых проб 131. . Недостатками известного устройства являются сложность и низкая надежность, большой объем и вес устройства за счет большого числа клапанов, имекицих низкую надежность из-за наличия в их конструкции подвижных элементов, малые функциональные возможности, обусловленные необходимостью конструктивной переделки устройства, при оперативном изменении числа каналов и/или количества отбираемых, проб газа. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном упрощении устройства, а также снижение металлоемкости. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб воздуха, содержащем побудитель расхода, подключенный к параллельным линиям аспирации, каждая из которых состоит из соединенных последовательно стабилизатора расхода и клапана, вторые параллельные линии аспирации, связанные с линией подачи анализируемой среды, поглотители и распределители, последние размещены вертикально и горизонтально и соединены через поглотители, при этом входы поглотителей, расположенных.на одной горизонтали, подключены через соответствующий клапан и вторые линии аспирации к линии подачи анализируемой среды, а выходы поглотителей, расположенных на одной вертикали, соединены через другой клапан с соответствующей первой линией аспирации. На чертеже представлена блок-схема устройства для отбора проб воздуха. Устройство состоит из побудителя 1 расхода, первых 2 и вторых 3 параллельных линий аспирации, критических сопел 4, размещенных в теплообменнике -5 и выполняющих функцию стабилизаторов расхода, клапанов 6 и 7, поглотителей 8, распределителей 9, размещенных горизонтально, распределителей .10, размещенных вертикально, И линии 11 подачи анализируемой среды. Устройство работает следующим образом. Включается побудитель 1 расхода, который за время, пренебрежимо малое в сравнении с продолжительностью

31

отбора пробы, создает в параллельных линиях аспирации 2 перед критическими соплами Д разрежение, соответствующее режиму критического истечения Теплообменник 5 поддерживает стабильной температуру газа и критических сопел 3. Критический режим истечения обеспечивает стабильный, напе.ред заданный калибром критического сопла отбор газа по каждому каналу. Под действием разрежения из линии 11 газ поступает через открытые на время отбора определенной пробы клапаны или группы клапанов по одному или нескольким каналам (в зависимости от числа открытых клапанов 6 в первьк линиях аспирации), через открытые на время отбора клапаны 7, через поглотители 8, выбранные каждый под определенный компонент, соединенные своими входами и выходами с открытыми клапанами 7 и 6 соответственно. Газ из линии 11 попадает к критическим соплам 4, стабильная температура которого поддерживается теплообменником 9.

Устройство может работать в слеуюпцпс двух основных режимах.

Осуществление группового отбора проб поглотителями 8 одновременно по ряду каналов (согласно чертежа по трем каналам) с производительностью в каждом канале, обусловленной соответствукицим критическим сопом 4. В этом случае все клапаны 6 открыты. Отбор проб осуществляется

только поглотителями 8, расположенными в горизонтальном ряду в течение времени открывания одного из клапанов 7. Включая поочередно клапаны 7, можно в наперед заданное время задан122594

ной продолжительностью производить отбор трех групп проб с наперед установленными (соплами 4) производительностями отбора.

5 Осуществление индивидуального

отбора девяти проб (для заданного ва рианта матрицы 3x3) с заданной для каждой пробы одним из сопел 4 (в зависимости от номера включенного кла10 пана 6) производительностью - второй режим.

Предложенное устройство в одноканальном варианте позволяет отбирать больщое число проб при равном с из15 вестнын устройством количестве клапаНОв N или при равном числе .проб Р имея меньшее число клапанов. Действительно, в известном устройстве , в предлагаемом Ы 2 рдля случая, ког0 да число первых и вторых клапанов

равно ( для одноканального устройства) .

Предлагаемое устройство может ра5 ботать в многоканальном варианте, при зтом открывается группа .клапанов в первых параллельных линиях аспирации группы поглотителей, выходы которых соединены с открытыми клапанами 6, газ поступает на время открывания выбранного клапана 7, осуществляющего ыбор заданной пробы газа.

Таким образом,.изобретение позволяет отбирать пробы как по группе каналов с тем же числом проб, что и в известном, так и по одному каналу, но с большим числом проб.

Годовой зконоьшческий эффект от максимального объема (400 щт в год) использования изобретения составит

264 тыс. руб.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА, содержащее побудитель расхода, подключенный к параллельным линиям аспирации, каждая из которых состоит из соединенных последовательно стабилизатора расхода и клапана, вторые параллельные линии аспирации, связанные с линией подачи анализируемой среды, поглотители и распределители, отличающееся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей с одновременным снижением металлоемкости устройства, распределители размещены вертикально и горизонтально и соединены через , поглотители,-при этом входы поглотителей, расположенных на одной горизонтали , подключены через соответстS вующий клапан и вторые линии аспирации к линии подачи анализируемой среды, а выходы поглотителей, расположенных на одной вертикали, соединены через другой клапан с соответствующей первой линией аспирации.