Устройство для отбора проб жидкости или газа Советский патент 1987 года по МПК G01N1/18 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности для дозированного отбора проб, и может быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точности дозирования и расширение функциональных возможностей, устройства за счет смешивания компонентов в самом устройстве.

На фиг. 1 изображено устройство, обш,ий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху (положение 1); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 7 - устройство, вид сверху (положение 2); на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 7; на фиг. 9 - разрез Е-Е на фиг. 7.

Устройство содержит корпус, состояш.ий из основания 1 и крышки 2, между которыми размеш.ен дозировочный узел, состояш,ий из поворотной пластины 3 и пластины 4, совершаюшей возвратно-поступательное движение. В основании 1 .выполнены каналы для ввода компонентов 5 и 6 и инертного носителя 7, а в крышке 2 - каналы 8-10 для вывода компонентов и подачи смеси на анализ. В дозировочном узле выполнены дозируюш.ие каналы 11 и 12, каналы 13 и 14 протока компонентов, каналы 15 и 16 в пластине 4, каналы 17 и 18 в пластине 3 и каналы 19 и 20 протока инертного носителя. Для уплотнения сопрягаемых плоскостей корпуса и дозировочного узла, а также пластин 3 и 4 между собой последние выполнены из фторопласта. Отношение объемов дози- руюших каналов 11 и 12 устанавливается толшинами пластин 3 и 4.

Основание 1, крышка 2 и пластины 3 и 4 соприкасаются большими плоскими поверхностями и собраны на штоке 21. Пластина 3 имеет возможность поворота вокруг штока 21. Пластина 4 имеет возможность возвратно-поступательного движения относительно штока 21. Для осуществления возвратно-поступательного движения в пластине 4 выполнено направляюшее отверстие 22, служашее также для ограничения крайних положений пластины 4. Перемещение пластин 3 и 4 осуществляется известным способом, например электромагнитным приводом (не показан).

В основании 1 и крышке 2 выполнено по три канала, в пластинах 3 и 4 - по пять каналов. Основой для выполнения каналов служит расстояние, определяющее крайние положения пластины 4, и угол поворота пластины 3.

Расстояния между отверстиями каналов, лежащими на прямых, соединяющих ось штока 21 и центры отверстий, равны величине хода пластины 4. Таким образом, расстояния между отверстиями каналов 5 и 7 основания 1, отверстиями каналов 15 и 11,

5

0

5

0

5

0

5

0

5

11 и 19 пластины 4, отверстиями каналов 14 и 20, 17 и 12 пластины 3, отверстиями каналов 8 и 10 крышки 2 равны между собой и соответствуют ходу пластины 4.

Отверстие канала 5 основания 1, отверстие канала 8 крышки 2 и отверстия каналов 14 и 17 пластины 3 выполнены на окружности, центр которой находится на оси штока 21, а радиус превышает величину хода пластины 4 в два раза. Радиус окружности, на которой выполнены отверстия каналов 6 и 7 основания 1, отверстия каналов 9 и 10 крышки 2 и отверстия каналов 12, 18 и 20 пластины 3, превышает радиус первой окружности на величину хода пластины 4. В пластине 4 отверстия выполнены на трех окружностях. Центром этих окружностей является ось штока 21, находящегося на минимальном удалении от канала 15. Радиус первой окружности, на которой расположено отверстие канала 15, равен ходу пластины 4. Радиус второй окружности, на которой выполнены отверстия каналов 11 и 16, равец двой- но,му ходу детали 4. Радиус третьей окружности, на которой выполнены отверстия 13 и 19, равен тройному ходу пластины 4.

Угол а между линиями, соединяющими ось щтока 21 и отверстия каналов 9 и 10 крышки 2, отверстия каналов 6 и 7 основания 1, отверстия каналов 18, 12 и 20, 12 пластины 3, равен углу поворота пластины 3. Угол между линиями, соединяющими ось штока 21 и отверстия каналов 16 и 11 пластины 4 при максимальном удалении щтока 21 от отверстий каналов 16 и 11,, и угол между линиями, соединяющими ось штока 21 и отверстия каналов 13 и 19 пластины 4 при минимальном удалении щтока 21 от отверстия каналов 13 и 19, также равны углу а.

На практике отверстия выполняются следующим образом.

Основание 1, крыщка 2 пластины 3 и 4 собираются в пакет и крепятся посредством штока 21. На крышке 2 (или основании 1) обозначаются места для трех отверстий указанным способом. Затем одним ходом сверла выполняется сквозной канал во всех четырех деталях. Таким образом получают по три отверстия в каждой детали. Причем пластины 3 и 4 находятся в одном из крайних положений. Затем пластины 3 и 4 переводятся в другое крайнее положение, и одним ходом сверла соединяют прерванные пластинами 3 и 4 два канала, таким, образом получая еще по два отверстия в пластинах 3 и 4. Выполнение отверстий описанным способом позволяет добиться их идеального совпадения при работе устройства.

Устройство работает следующим образом.

В положении 1 носитель через каналы 10, 20, 19 и 7 постоянно прокачивается через устройство. Компоненты I и II также постоянно прокачиваются через устройство: компонент I по каналам 8, 14, 11 и 5, а компонент II - по каналам 9,12,13 и 6. При этом

канал 16 в пластине 4, канал 18 в пластине 3, канал 15 в пластине 4, канал 17 в пластине 3 заглушены.

В случае подачи смеси компонентов I и II в анализатор состава (не показан) пластины 3 и 4 переводятся в положение 2. Основание 1 и крышка 2 вследствие их жесткого крепления на штоке 21 остаются в положении, соответствующем положению 1. Положению 2 соответствует поворот пластины 3 на угол оС и перемещение пластины 4 по направляющему отверстию 22 в положение, при котором шток 21 находится в максимальном удалении от канала 15. При этом канал 11 пластины 4, заполненный компонентом I, и канал 12 пластины 3, заполненный компонентом II, подаются в канал, по которому транспортируется носитель. В положении 2 этот транспортный канал образуется каналами 10, 12, 11 и 7. В транспортном канале начинается смешение компонентов I и II за счет диффузии и транспортировка смеси в анализатор состава. Смешение продолжается в трубопроводе, соединяющем устройство с анализатором состава. В случае необходимости между устройством и анализатором состава может быть установлен смеситель любой известной конструкции.

Перевод устройства в положение 2 не на- рущает постоянного протока компонентов I и И через устройство. Компонент I прокачивается по пути, образованному каналами 8

17,15 и 5, а компонент II - каналами 9,

18,16 и 6. Канал 19 в пластине 4 и канал 20 в пластине 3 заполнены носителем и заглушены, таким образом, перевод их в транспортный канал при возвращении пластин 3 и 4 в положение 1 не влияет на качество анализа. Канал 14 пластины 3 и канал 13 пластины 4 заполнены компонентами I и И соответственно и при переводе устройства в положение 1 совмещаются с каналами, по которым транспортируется тот компонент, который находится в заглуьченном канале 14 или 13. Таким образом, исключается попадание компонента I в канал, где транспортируется компонент II, и компонента И в канал, где транспортируется ко.мпонент I, что позволяет исключить нежелательное смешение компонентов I и II вне транспортного канала. При переводе каналов 12 и 11 пластин 3 и 4 соответственно, заполненных носителем, из транспортного канала в каналы транспортирования компонентов I и И, т. е. из положения 2 в положение , носитель транспортируется по каналам в виде пробки и не смешивается с компонентами I и II, что не влияет на чистоту проведения процесса.

Кроме того, при одновременном переводе пластин 3 и 4 из одного крайнего положения в другое исключается совмещение любого отверстия каждой из деталей до мо.мента

0

5

0

5

0

5

0

5

0

достижения крайнего положения. При этом движение пластины 3 является простым вращательным, а пластины 4 - возвратно- поступательны.м относительно неподвижных основания 1 и каналов 2, движение пластины 3 относительно пластины 4 (или пластины 4 относительно пластины 3) является сложным плоскопараллельным.

Устройство используется в систе.мё анализа по результатам реакции анализируемого вещества (компонент I) с реактивом (компонент И). Такой метод анализа используется в том случае, когда анализируемое вещество не может быть обнаружено детекторами, а продукт реакции анализируемого вещества с определенным реактивом легко детектируется.

Для осуществления анализа указанным методом анализируемое вещество и реактив должны быть отобраны и смешаны в строго определенных объемных отношениях с заданной концентрацией реактива. Обычно для этих целей используют два вида устройств - с питеткой и с отсекающим вентилем.

Использование устройства обеспечивает заданную точность дозирования одного или двух компонентов, а также смещивание компонентов непосредственно в устройстве, что позволяет сохранить их объемное отношение с заданной точностью при подаче в анализатор. Кроме того, предложенное устройство обеспечивает отбор действительных проб, так как в его каналах постоянно циркулируют исследуемые компоненты и полностью исключается возможность потери последних, что значительно повыщает точность измерений. Использование в устростве только прямолинейных каналов одинакового диаметра позволяет значительно упростить их выполнение.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб жидкости или газа, содержащее последовательно установленные основание, дозировочный узел и крышку, выполненные в виде пластин с каналами, одна из пластин дозировочного узла установлена с возможностью возвратно- поступательного движения, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности дозирования и расширения функциональных возможностей устройства за счет смешивания компонентов в самом устройстве, оно снабжено штоком для размещения пластин, другая из пластин дозировочного узла выполнена поворотной, пластина, установленная с возможностью возвратно-поступательного движения, выполнена с направляющим отверстием, в котором размещен шток, а дозировочный узел и крышка выполнены с дополнительными каналами.

5 6

/

cpuz.l

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности для дозированного отбора проб, может быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой промышленности и позволяет повысить точность дозирования за счет исключения потери пробы, а также расширить функциональные возможности устройства. Дозирующий блок состоит из поворотной пластины 3 и пластины 4, совершающей возвратно-поступательное движение. Ввод смеси двух компонентов осуществляется при-подводе дозирующих каналов 11 и 12 в каналы 7-10. При необходимости ввода одного компонента в каналы 7-10 переводится один из дозирующих каналов 11 или 12, Используя пластины 3 и 4 различной толщины, вводят различный объем одного компонента. 9 ил. S (Л О5 сд СП со

/4-XI

/ / / / 22 2 /5 77 51

Фиг,3

5-5

I /7 7J 5 7f 5

ФигЛ

в-в

г - г

л-д

л

3 Щ 20 Фиг, 8

Е-Е

Редактор В. Данко Заказ 5503/39

Составитель л. Нечмпоренко Техред И. ВересКорректор Л. Обручар

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж - 35, Раушская иаб.. д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, -4