Устройство для отбора проб жидкостей и газов Советский патент 1984 года по МПК G01N1/10 G01N1/22 

1C О1

4

С)

О5

Изобретение относится к приборостроенио, э. более конкретно к устройствам для отб.-фа и дозирования проб жидкостей и газов, и может быть использовано для контроля состава сточньЕх вод и атмосферного воздуха в городах и крупных промышпенньп : центрах металлургической, х №шческой и других отраслей про мыЕшенности.

Известно многоканальное устройство для отбора проб воздуха, содержащее в ка;«дой из ветвей аспирации :анализаторы (поглотительные приборы ;с селективными химическими поглоти- телями)5 общую для всех ветвей аспиipaiTHH камеру разрежения и побудител расхода 1 ,

Благодаря наличию параллельных ветвей аспирации такое устройство дает возможность одновременного отбора проб на различные загрязняющие ингредиенты; а установленные в каналнх регуляторы, расхода обес печивают требуемые значения расхода воздуха через поглотительные приборы

Наиболее близким к изобретению является устройство для отбора проб содержащее параллельно включенные ветви аспирации, анализаторы, побудитель расхода и камеру разтзяжения 2.

Все ветви аспирации имеют общую камеру разрежения, соединенную с побудителем расхода Регулирование расхода воздуха в каждом ка- нале производится путем установки в ветвь аспира1;щи критического сопла с требуемой площадью критического .еченпя. Критический режим истечения поддерживается с помощью камеры разрежения, соединенной с одной стороны с выходами ветвей аспирации, а сдругой с входом побудителя расхода. Количество ветвей аспираци определяется конструкцией камеры разрежсн11я н производительностью побудителя расхода. Камера разрелсения 3 извсс.тн1ж устройствах выполняется в расчете на фикснрова.нное число аспирациои.иых вегвей,

Целып изобретения является снижение металлоемкости и повышенна удобства эксмлуа я.

Указгяииая цель достигается тем, что в устройс;тве для отбора проб лшд.: ;остей и. газов, содержащем пл.раллельно включенные ветви аспирации, анализаторы, побудитель расхода и камеру разряжения, последняя выполнена сборной в виде диливдрических сек5 ций, каждая из которых снабжена двумя торцовыми фланцаг-ш с осевыми отверстиями, боковым штуцером и подвижной подпружиненной диафрагмой, установленной коаксиально внутри

O секции и выполненной с периферийными сквозными отверстияг-с-, при этом один из фланцев вьшолнен в виде полого, стержня с прорезями на боковой поверхности,

5 Целесообразно диафрагму вьпюлнить с диаметральной проточкой и снабдить уплотнительной шайбой, а второй фла нец выполнить в виде втулки с круговым бурЕИком и снабдить уплотнктель0 ными кольцами.

Предлагаемая камера разрежения улучшает ра.-гборность устройства для отбора проб, делает его более компактным за счет того, что число сек5 ций камеры разрежения является переменным и может быть выбрано равным числу используёмьк BBTBeii аспирации. Каждая из ветвей аспирации молсет быть оформ)1ена в виде автономного

0 блока, вклю. анализаторы пневматические элементы (фильтры,отстойники, клапаны и т,д,) и цршиидрическуто секцию, имеющую возможность соединения с подобней секщ-гей смежной ветви аспирации.

Выполнение фланца со стороны диафрагмы в виде втулки с круговым буртикОм, имеющей уплотнгггельные кольца,, а диафрагмы с-диаметральной проточкой и уплотнительной шайбой обеспечивает герметичность устройства.

Количество используемых каналов аспирации зависит от конкретньж УСЛ.ОВИЙ эксплуатации и обьгано колеблется в пределах 2--10, При этом в известном устройстве практически всегда имеются свободнь;е каналы, а в гфедлагаемом число каналов аспкра-ций в точности соответствует требуемому,. При этом умзньшается металлоемкость устройстза (за счет устранения лишних кзлалоБ) i-s снижается трудоемкость его изготонления), На фиг. 1 изобралсепа пмевматичес-кал схема устройстза с тремя ветияьсл

о „

аспирации на фиг,

УСТрОИС ЗО камеры раз peace НИЯ: 3 В каждой -ветви (фиг. 1) установ. лены поглотительный прибор 1, фильтр 2, пневмоклапан 3 и устройство 4 регулирования расхода, на выходе каждо го канала установлены цилиндрически сек1щи 5, в результате стьжовки кото рых образуется общая камера 5 разрежения, соединенная с побудителем 6 расхода. Камера разрежения (фиг. 2) состоит из цилиндрических секций 7,снабженных двумя торцовыми фланцами 8 и 9 с осевыми отверстиями. Внутренняя полость каждой секции разделена подвижной диафрагмой 10 в виде диска с периферийными сквозными отверстиями 11и уплотнительной шайбой 12, установленной в проточке 13. Внутри секции установлена пружина 14. На боковой поверхности секции расположен штуцер 15. Прокладки 1Б и 17, уплот- нительная шайба 12 и уплот)ительные кольца 18 обеспечивают герметичность устройства. На фланце 8 со стороны диафрагмы имеется круговой буртик 19, обеспечивающий перекрытие воздушной маги страли при свободном состоянии пружи ны 14. Полый стержень фланца 9, боковые прорезк 20 на нем и сквозные отверстия 1-1 диафрагмы служат для прохожде1шя воздуха. Штуцер 15, каясдо цилиндрической секции соединен с ветвью аспирации.. Устройство работает следующим .образом, В исходном состоянии дифрагма 1U секции первого канала пр1с«ата пружиной 14 к буртику 19 фланца 8, чем обеспечивается герметичность отверстин фланца 8. При зтом воздух через штуцер 15 и полость цилиндричес-кой сек1щи может поступать через отверстие во фланце 8 к пoбyдитeJПo расхода,При подключении второй секции (второго канала отбора проб) стержень фланца 9 второй секции входит в отверстие фланца 8 первой секции и отжимает диафрагму 10 первой секции от буртика 19. Полость второй секц11и изолируется от внешней среды с помощью такой же ди;1фрагмы 10,приисимаемой пружиной 14 к буртику фланца 8 внутри полости втброй секции. При.зтом воздух, на первого канала отбора проб поступает через штуцер .15 во внутреннюю полость секции 5 6 ,4 со стороны фланца 8 и через периферийные отверстия 11 в диафрагмы 10 проходит к фланцу 9 и далее через отверстия фланца к п.обуд 1телю расхода. Воздух из второго канала поступает во внутреинюю полость второй секщот и через польй стержень фланца 9 и через прорези на боковой поверхности стержня проходит во внутренюю полость первой секции.; Через торцовое отверстие штока воздух во внутреннюю полость первой секции не поступает, так как оно прижато к уплотнительной шайбе 12, Таким образом, в результате соеди- , нений секций образуется общая камера разрежения, состоящая из двух цилиндрических секций, причем стержень фланца первой секции служит общим выходом к побудителю расхода. Аналогично.образуется общая камера разрежения при подключении любоге числа каналов аспирац1-1и. Воздух, поступающий в каждую из ветвей аспирации, проходит через поглотительный прибор, фильтр, пневмоклапан, открывающий доступ воздуха к устройству регулирования расхода.Выход устройства регулирования расхода каждой ветви аспирации свя- зав с соответствуйщей цилиндрической секцией, при соединении которых ббразуется общая камера разрежения. Пройдя через камеру разрежения и побудитель расхода, воздух сбрасывается в атмосферу. Устройство позволяет на базе одного блока управления путем стыковки автономных блоков анализатора (каждьй блок - канал аспирации) использовать при эксплуатации устройство для отбора проб воздуха на столько каналов, сколько ингредиентов в данное время контролируется. Устройство может использоваться в переносных установках контроля атмосферных загрязнений и сточных вод. На разных промьпиленных предприятиях и даже в разных цехах одного и того же предприятия необходимо контролировать различное число загрязнений. При наличии нескольких устройств с камерами разрежения предлагаемого вида служба контроля загрязненности атмосферного воздуха (в данном случае производственной атмосферы) имеет возможность использовать каждое устройство в виде блока управления с разньы числом,авто номных блоков aKajT:nrj,-..opoB в зависимости от потребности При этом; эначитбшьно снияшется металлоемкость и уменьшаются трудозатраты на изготовлецие устройства. Расчет эконоьшческого эффекта о применения устройства на производс ве при числе контролируемык ингредиентов 10-15 в одной точке приведены в таблице, 3-4 (3-4).300 500-800 Иредлагаемое 1 1 - 400 При готовойj потребности устройс 200 шт, зкономический эффект соста вит 100-1-60 тыс „руб. Таким образом, использование изобретения позволяет существенно снизить материальные затраты на изготовление устройства и расширить его функциональные возможности в части-простоты и удобства наращиваШ1Я числа контролируемых загрязнителей. Предлагаемое устройство позволяет использовать один блок управления на число каналов от 1 до 10-15,. в то время как в известном число каналов не превосходит четырех,что связано с необходимостью значительного увеличения габаритов устройства г.ри введен1т дополнительных резерБных каналов, причем в случае л-онтроля малого числа загрязнителей эти каналы в известных устройствах остаются неиспользованньми. Ограничение числа каналов, в предлагаемом устройстве обусловлено лишь требованиям ; к максимальному суммар ному расходу и определяется производительностью побудителя расхода. Испь тания показали надежно&т.ь действия и удобство эксплуатации устройства а

. 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ, содержащее параллапьно включенные ветви аспирации, анализаторы, побудитель расхода и камеру разрежения, отличающееся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения удобства эксплуатации, камера разрежения выполнена сборной в вице цилиндрических секций, каждая из которых снабжена двумя торцовыми фланцами с осевьми отверстиями, боковым штуцером и подвижной подпружиненной диафрагмой, установленной коаксиально внутри секции и выполни .иной с периферийными сквозны и отверстиями, при этом один из фланцев выполнен в виде полого стержня с прорезями на боковой поверхности. 2. Устройство ПОП.1, отлиi ч ающее с я тем, что диафрагма вьтолнена с диаметральной проточ(Л кой и снабжена уплотнптельной шaйбoЙJ а второй фланец вьтытнен в виде втулки с круговьш буртиком и сHadжен уплотнительными кольцами.

-а.

-а& .. „

Т какала ,Х f ч

-Ь

J

tx

I %

/

iV|iJ .. ii

iJ

фиг. 2

От второго /Гйглвжл тгро

От. nejoSoeo/fOHO.

а npof