Пробоотборное сканирующее устройство Советский патент 1988 года по МПК G01N1/20 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к подготовке образцов при анализе состав газовых сред и к устройствам непре- )ьгоного отбора газовых проб из различных- энергетических установок, и может быть использовано в химической и металлургической промьшленности, ;5нергетическом машиностроении.

Цель изобретения - повьшение достоверности проб при скоростном отборе и независимых точках и надежности )аботы устройства.

Устройство позволяет подводить инертный газ непосредственно к входу адиального канала, что обеспечивает (;го продувку и ликвидирует один из основных источников ошибки в изме- ;)ении состава, т.е. повышает досто- верность пробы. Кроме того, устрой- :тво позволяет ограничить поверхность хонтакта распределительной головки с корпусом, что дает возможность осуществлять практически непрерывную прокачку магистралей.подвода пробы, что тоже повьшает достоверность прозы и упрощает конструкцию.

На фиг.. 1 представлена схема про- Зоотборного сканирующего устройст- за; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; га фиг. 3 - схема устройства с распределительной головкой в виде рото- а , на фиг. А - разрез Б-Б на фиг.З.

Устройство состоит из цилиндричес- кого корпуса 1 с отверстиями 2 подвода пробы, расположенными на боковой поверхности по винтовой линии :низу вверх. Внутри корпуса 1 с воз- |4ожностью вращения установлена ци- Ьиндрическая распределительная го- jioBKa 3, которая в поперечном сечении Имеет форму кулачка и прилегает к Корпусу 1 вдоль его образующей по уз- Кой цилиндрической поверхности, в Нижней части которой расположен вход )адиального канала 4, соединенного р осевым каналом 5. На цилиндричес- ой поверхности распределительной головки 3, вдоль образующей, от уров- Ня верхнего из отверстий 2 подвода Ьробы до уровня радиального канала 4 выполнен паз 6.

К отверстиям 2 корпуса 1 исследуе- 1ая проба подводится по магистралям у а отобранная проба идет на анялиз По магистрали 8 отвода. Также на торцах корпуса имеются магистраль 9 под

5

5

вода инертного газа и магистраль 10 отсоса прокачиваемой пробы, оканчивающиеся соответственно источником и побудителем расхода. В распределительной головке выполнен канал 11, соединяющий непосредственно магист- раль 9 подвода инертного газа с началом паза 6.

В составе устройства предусматривается наличие привода вращения распределительной головки 3, побудителей расхода прокачиваемого газа и отбираемой на анализ пробы и системы подачи инертного газа (не показаны).

Распр.еделительная головка устрой- ства может быть выполнена в виде ротора, в продольную прорезь которого с возможностью радиального перемещения установлена пластина 12 с каналами 4, 5 и 11 и пазом 6, которая при помощи пружины 13 постоянно прижимается к корпусу 1 по узкой цилиндрической поверхности.

Цилиндрическая поверхность распределительной головки по окружности в обе стороны от продольного паза 6 имеет протяженность, равную диаметру отверстия 2 подвода пробы в корпусе 1.

Устройство работает следующим образом.

Распределительная головка 3 вращается внутри корпуса 1, обеспечивая последовательный отбор пробы из всех отверстий 2 с заданной частотой.

При вращении распределительной головки 3 паз 6 и соответственно радиальный канал 4 подводятся к нижнему из отверстий 2 и через осевой канал 5, магистраль 8 производится отбор пробы на анализ. В это время канал 11 и часть паза 6 до уровня отверстия 2, из которого производится отбор, заполнены инертным газом, а свободные магистрали 7 подвода пробы интенсивно ..прокачиваются при помощи побудителя расхода через магистраль 10 с целью обеспечения непре- рьшного движения пробы по всем магистралям. При дальнейшем повороте распределительной головки 3 отверстие 2 отбора перекрывается и инертный газ, поступающий из магистрали 9 через канал 11, продувает паз 6, каналы 4 и 5 и магистраль 8. Для предотвращения возможного соединения магистрали 7 подвода пробы, паза 6 с полостью, образованной корпусом 1 и распределительной головкой 3, цилиндрическая поверхность распределительной головки 3 по окружности в обе стороны от паза 6 имеет протяженност равную диаметру d.отверстий 2 подвода пробы в корпусе 1.

При дальнейшем повороте распределительной головки 3 паз 6 подводится к следующему отверстию 2 подвода пробы, который находится вьше предыдущего и процесс отбора повторяется Таким образом, распределительная головка 3 опрашивает за один цикл все отверстия 2 в корпусе 1, расположенные по винтовой линии, дойдя в конце цикла до самого верхнего из них, Отверстия 2 подвода сгруппированы в определенном секторе оС окружности корпуса 1 так, чтобы длительность поворота распределительной головки 3 от последнего от отверстий 2 до первого (нижнего) позволила продуть инертным газом всю длину паза 6, После совмещения паза 6 с нижним отверстием отбора цикл отбора повторяется ,

Непосредственно соединение магистрали 9 подвода инертного газа с входом паза 6 позволяет продуть радиальный канал и тем самым ликвидировать погрешности в составе.

Выполнение распределительной головки в форме кулачка в поперечном сечении позволяет ликвидировать ошибку в измерении состава, получающуюся за счет недостаточной прокачки магистралей подвода пробы. Это достигается тем, что в отличие от из- вестного устройст ва, где организована дискретная прокачка, в предлагаемом идет непрерывная прокачка магистралей подвода через полость, образованную распределительной головкой и корпусом. При этом оптимальная ширина цилиндрической поверхности .распределительной головки должна быть выбрана для удовлетворения двух противоположных требований для обеспечения максимальной длительности прокачки подводящих магистралей ши

2824

ность распределительной головки по окружности в обе стороны от паза должна иметь протяженность не менее одного диаметра отверстий в корпусе,

Таким образом, оптимальная протяженность - один диаметр от паза,

0

5

0

5

0

5

0

5

Для удовлетворительной работы предлагаемого устройства к паре корпус - распределительная головка предъявляются повышенные требования по допустимым значениям скорости, радиального биения цилиндрических поверхностей,нецилиндричности, ко-- нусности и т,п. По мере износа деталей устройства будет расти радиальный зазор в области контакта распределительной головки с корпусом, что приведет к разуплотнению каналов и снижению достоверности анализа. Поэтом предпочтительным является устройство с распределительной головкой в виде ротора, которое несколько сложнее в изготовлении, од- нако введение подпружиненной пластины позволяет ликвидировать недостатки устройства по первому варианту и увеличить срок службы пробоотборного устройства.

Формула изобретения

1, Пробоотборное сканирующее устройство, содержащее цилиндрический корпус с отверстиями, распределительную головку с приводом, установленную внутри корпуса и имеющую осевой и радиальные каналы, магистрали подвода и отвода апробируемого и инертного газов и побудители расхода, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности проб-при скоростном отборе в независимых точках и надежности работы устройства, отверстия в корпусе рас- положе7 ы снизу вверх по винтовой линии, а распределительная головка выполнена в виде цилиндра,имеющего в поперечном сечении форму кулачка,

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к подготовке образцов при анализе состава газовых сред и к устройствам непрерывного отбора глзовых проб из различных зон энергетических установок, и может быть использовано в химической и металлургической отраслях промышленности, энергетическом машиностроении. Целью изобретения является повышение достоверности проб при скоростном отборе в независимых точках и надежности работы устройства. Цель достигается тем, что распределительная головка устройства, расположенная внутри корпуса, выполнена в виде цилиндра, имеющего в поперечном сечении форму кулачка и прилегающего к корпусу по узкой поверхности, на которой на уровне нижнего из отверстий в корпусе расположен вход радиального канала, соединенного с осевым каналом. На цилиндрической поверхности распределительной головки от уровня верхнего из отверстий подвода пробы в корпусе до радиапьно- го канала выполнен паз, в распределительной головке выполнен канал, соединяющий непосредственно магистраль подвода инертного газа с началом паза. Отверстия в корпусе расположены снизу вверх по винтовой линии. Распределительная грловка может быть, вьшолнена также в виде соосного с корпусом ротора, в продольную прорезь/ которого с возможностью радиального перемещения вставлена пластина с каналами и пазомJ прижимающаяся пружинами к корпусу по узкой цилиндричес- кой поверхности, 2 з.п. ф-лы, 4 ил. i СЛ 00 ю 00 1C

рина цилиндрической поверхности долж- 50 прилегающего к корпусу по узкой по- на быть как можно, меньше; для предотвращения одновременного соединения магистрали подвода, радиального канала и полос.ти, образованной кор- пусом и распределительной головкой 55 (что приводит к возмущению течения пробы, а следовательно, - к искажению состава), цилиндрическая поверхверхности и образующего с ним полость, при этом на прилегающей к корпусу цилиндрической поверхности распределительной головки на уровне нижнего из отверстий в корпусе расположен вход радиального канала, соединенного с осевым каналом, а от уровня верхнего из отверстий подвоприлегающего к корпусу по узкой по-

верхности и образующего с ним полость, при этом на прилегающей к корпусу цилиндрической поверхности распределительной головки на уровне нижнего из отверстий в корпусе расположен вход радиального канала, соединенного с осевым каналом, а от уровня верхнего из отверстий подводй пробы в корпусе до радиального канала выполнен продольный паз, причем в распределительной головке выполнен канал, соединяющий непосредственно магистраль подвода инертно- газа с пазом.

го

1А082826

в ней с возможностью радиального перемещения пластиной с каналами и

а также прижимающими ее к корпазом, а также прижимающими ее к пусу по узкой цилиндрической поверхности пружинами.

2, Устройство по п. 1, от

л и Л1гггельная головка выполнена в виде сросного с корпусом ротора с продольной прорезью и снабжена установленной равна диаметру отверстий в корпусе.

i

и,г.1

а также прижимающими ее к кор

пазом, а также прижимающими ее к пусу по узкой цилиндрической поверхности пружинами.

10

11

фцг.з

Ц)и2.