Устройство для отбора проб жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01N1/10 

сл

;D

9 Изобретение относится к устройствам для отбора проб жидкости из трубопроводов гидравлических, масляных и топливных систем при контроле их частоты и свойств, и может быть использовано в авиационной, машиностроительной, химической, нефтехимической, фармацевтической и других от раслях промьшленности. Известно устройство для отбора проб рабочей жидкости из гидросистем содержащее корпус, снабженный клапанами,разъема на его входе и перегородкой, съемный стакан, соединенный с корпусом шарнирным хомутом lj . I Недостатком указанного устройств является то, что при снятии устройства происходит разъединение магист рали и перекрытие ее половин так, что продолжение работы возможно тол ко с вновь установленным устройство Кроме того, устройство невозможно ус тановить JB магистраль без гибких шла гов или других компенсаторов; при ра единении и соединении устройства с магистралью необходимо предусматривать специальные емкости для сбора рабочей жидкости, выбрасываемой из магистрали. Известно устройство для отбора проб жидкости, содержащее пробоотборную головку в виде трубчатого золотника с каналами, снабженную патрубками для входа и выхода пробы, и пробоотборный стакан, установленный с возможностью вращения вокруг золотника 2 . Однако -данное устройство характеризуется сложностью конструкции, а также недостаточной представительностью и достоверностью отбираемых проб, так как отбор осуществляется только из пристенного слоя потока рабочей жидкости. Кроме того, патруб ки для входа и выхода пробы постоянно находятся в потоке и могут служит накопителями загрязнений. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее корпус с каналом для рабочей жидкости и каналами/для входа и выхода пробы и соединенный с ним сборник пробы З Недостатками известного устройстйа являются сложность конфигурадни внутренних каналов, низкая представительность и достоверность проб вследствие попадания в пробы частиц 96 загрязнений. генерируемых постоянно находящимися в зоне протекания рабочей жидкости движущимися элементами (клапанами и пружинами), в результате чего происходит суммирование частиц загрязнений исследуемой системы с вносимыми самим устройством. Кроме того, при срабатывании двойного клапана в устройстве и в магистрали, возникает гидравлический удар. Цель изобретения - повьшение представительности пробы и надежности работы устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб жидкости, содержащем корпус с каналом для рабочей жидкости и каналами для входа и выхода пробы и соединенный с ним съемный сборник пробы, корпус выполнен с дополнительным каналом и снабжен штоком, установленным в канале с возможностью поворота и вьтолненным со скошенными торцовыми частями, при этом корпус выполнен с трубчатой полостью, расположенной перпендикулярно дополнительному каналу, снабженной штуцерами для подачи воздуха и установленным внутри нее поршнем, каналы для входа и выхода пробы выполнены наклонными, а Устройство снабжено механизмом взаимодействия штока с поршнем трубчатой полости и перфорированной заборной трубкой, установленной вСборнике пробы. Механизм взаимодействия выполнен в ви,це шестерни, установленной на штоке, и -зубчатой рейки, установленной на поршне. Выполнение корпуса устройства с допохшительным каналом, в котором с возможностью поворота установлен шток, позволяет перекрывать боковой поверхностью штока каналы для входа и выхода пробы - в исходном положении, а при взятии пробы - канал для рабочей жидкости, направляя весь потрк жидкости через съемный сборник пробы, кроме того, позволяет отсоединять заполненный сборник пробы от корпуса без прерывания потока движущейся в системе рабочей жидкости. То, что шток выполнен со скошеными торцовыми частями, обеспечивает лавное прекрытие и открытие канаов, устраняя возникновение гидравлиеских ударов в устройстве и в исслеуемой системе з момент поворота штока. Кроме того, торцовые части штока не являются накопителями загрязнений.

Наличие в корпусе устройства трубчатой полости, расположенной перпендикулярно дополнительному каналу, снабженный штуцерами для подачи воздуха и установленным внутри нее поршнем, снабженным механизмом взаимодействия со штоком, позволяет осуществлять дистанционное и автоматическое управление поворотом штока и, следовательно, отбором проб.

Каналы для входа и выхода пробы выполнены наклонны14И в вертикальной плоскости для слива остатков пробы в съемный сборник пробы после ее ,отбора.

Так как заборная трубка выполнена перфорированной, то забор жидкости во время отбора пробы осуществляется по всей высоте жидкости в схемном сборнике пробы, обеспечивая эффективную промывку его внутренней полости.

В конструкции устройства реализованы короткие, состоящие из прямых участков каналы, не имеющие тупиковых (застойных) зон.

На фиг.1 изображено устройство в исходном положении, продольный разрез; на фиг. 2 - устройство в положении отбора пробы, продольный разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство, включает корпус 1с входным 2 и выходным 3 штуцерами, каналом для рабочей жидкости 4, дополнительным каналом 5 и каналами для входа 6 и выхода 7 пробы; съемны сборник пробы 8, состоящий из приемной емкости 9, выполненной, например из прозрачного материала, ввинченной в нее крышки 10 и перфорированной заборной трубки ,11. Внутри дополнительного канала 5 установлен поворот ный шток 12 с кольцевыми канавками под уплотнительные кольца 13. Торцовые части штока 12 выполнены скошенными, а средняя часть - в виде шестерни 14. Перпендикулярно дополнительному каналу 5 в корпусе 1 выполнена трубчатая полость 15, снабженная штуцерами 16 и 17. Для обеспечения герметичности между корпусом 1 и штуцерами 16 и 17 расположены уплотнения 18 и 19. Внутри трубчатой полости 15 с возможностью перемещени установлен поршень 20 с кольцевыми

канавками под уплотнительные кольца 21 и с зубчатой рейкой 22, находящейся в зацеплении с шестерней 14. К каналам для входа 6 и выхода 7 пробы подсоединены патрубки 23 и 24. Патрубок 23 входит одним концой в отверстие в крьшке 10, парубок 24 - в перфорированную заборную трубку 11, укрепленную в крышке 10. Герметичность соединения съемного сборника пробы 8 с корпусом 1 осуществляется путем прижатия сборника 8 к прокладке 25 защитным кожухом 26, навинчиваемым на корпус 1.

Устройство работает следующим

образом.

В исходном положении поршень 20 находится в крайнем правом положении. При этом боковая поверхность штока 12 перекрывает каналы для входа 6 и выхода 7 пробы. Поток жидкости движется через канал для рабочей жидкости 4. При нагнетании воздуха через штуцер 17 в трубчатую полость 15 поршень 20 перемещается в крайнее левое положение и поворачивает шток 12 на 180 . Боковая поверхность штока 12 перекрывает канал для рабочей жидкости 4 и открывает каналы для входа 6 и выхода 7 пробы. Через ка нал 6 для входа пробы и патрубок 23 поток жидкости поступает в съемный сборник пробы 8, затем через перфорированную заборную трубку 11, патрубок 24 и канал 7 для выхода пробы в магистраль. Скоростной напор движущейся жидкости создает интенсивный проток жидкости через полость сборника пробы 8. При этом обеспечивается . егулярный обмен жидкости и вынос аходящихся в полости сборника проы 8 загрязнений. В результате в проессе промывки внутренняя полость сборника пробы 8 приобретает свойства данной исследуемой системы (например, гидросистемы), становясь какбы запоминающим устройством характеристики загрязненности рабочей жидкости в данный момент времени. Так как внутренняя полость сборника пробы 8 герметична и патрубки 23 и 24 входят в нее на определенную длину, то в процессе промывки в верхней части сборника пробы остается воздух. объем которого равен внутреннему объему каналов для входа 6 и выхода 7 пробы и патрубков 23 и 24. 511 Взятие пробы осуществляется при подаче воздуха под давлением в трубчатую полость 15 корпуса 1 через шту цер 16. При этом поршень 20 перемещается в крайнее правое положение и поворачивает шток 12 на 180°. Бокова поверхность штока 12 открьшает канал для рабочей жидкости 4 и перекрыва,ет каналы для входа 6 и выхода 7 про бы. Поток жидкости движется через канал для рабочей жидкости 4. При снятии за1цитного кожуха 26 герметичность внутренней полости сборника пробы 8 нарушается и остаток пробы, находящийся в каналах для входа 6 и выхода 7 пробы и патрубках 23 и 24 сливается в приемную емкость 9. На крышку 10 сборника пробы 8 одевается чистая полиэтиленовая крьшгка (не показана) для предотвращения контакта пробы с внешней средой, и сборник пробы 8 отправляется в лабораторию для проведения анализа отобранной пробы. Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет повысить представительность пробы и надежность работы устройства за счет исключения застойных зон и движущихся элементов (клапанов и пружин)J легко автоматизировать процесс отбора пробы, так как выработка управляющего воздействия на поршень трубчатой полости может быть осуществлена с помощью типовых элементов автоматики; повысить надеж ность работы устройства за счет предотвращения разрушения его элементов, достигаемого в результате устранения гидравлического удара в момент поворота щтока; улучшить условия труда за счет возможности автоматизации процесса отбора пробы.

/5 У5 5 { 2/ 13 jg Воздух управления А-/

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ, содержащее корпус с каналом для рабочей жидкости и каналами для входа и вьпсода пробы и соединенный с ним съемный сборник.пробы, отличаю, ще е с я тем, что, :с целью повышения представительности пробы и надежности работы устройства. корпус выполнен с дополнительным каналом и снабжен штоком, установленным в канале с возможностью поворота и выполненным со скошенными торцовыми частями, при этом корпус выполнен с трубчатой полостью, расположенной перпендикулярно дополнительному кана лу, снабженный штуцерами для подачи воздуха, и установленным внутри нее поршнем, каналы для входа и выхода пробы выполнены наклонными, a устройство снабжено механизмом взаимодействия штока с поршнем трубчатой полости и перфорированной заборной трубкой, установленной в сборнике пробы. 2. Устройство по п. 1, о т л и- Щ чающеесй тем, что механизмвзаимодействия выполнен в виде шестерни, установленной на штоке, зубчатой рейки, установленной на прршне.