Устройство для осаждения микрочастиц из воздуха Советский патент 1989 года по МПК G01N1/22 

ного упора 16 выполнена продольная выточка, соединенная с поперечным кольцевым пазом, которьй служит последней ступенью копира 13. Копир 13 связан с электромагнитным храповым механизмом 11, управляемым вместе с вентилятором циклическим реле време15203834

ни. Высота отверстия насадка со стороны предметного стекла меньше величины шага его дискретного перемещения, а расстояние между торцом насадки 6 и предметным стеклом 8 меньше или равно высоте отверстия насадки 6. 8 ил.

Изобретение относится к пробоотборным устройствам для анализа воздуха на содержание микрочастиц с целью определения концентрации спор-возбудителей болезней растений. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства, достоверности учета количества улавливаемых спор в течение суток путем дискретного перемещения предметного стекла и многократного обдува каждого отпечатка, а также обеспечение автоматизации работы устройства. Устройство для осаждения микрочастиц из воздуха содержит камеру с насадкой 6, вентилятор 2, кассету 10 с предметным стеклом 8 и механизмом 7 перемещения. Кассета 10 снабжена перпендикулярно направленным к ее плоскости перемещения хвостовиком, взаимодействующим с цилиндрическим ступенчатым копиром 13 и закрепленным на первой ступени пружинным упором 16. Вдоль оси пружинного упора 16 выполнена продольная выточка, соединенная с поперечным кольцевым пазом, который служит последней ступенью копира 13. Копир 13 связан с электромагнитным храповым механизмом 11, управляемым вместе с вентилятором циклическим реле времени. Высота отверстия насадка со стороны предметного стекла меньше величины шага его дискретного перемещения, а расстояние между торцом насадки 6 и предметным стеклом 8 меньше или равно высоте отверстия насадки 6. 8 ил.

Изобретение относится к пробоот- борным устройствам для анализа возду

ха на содержание микрочас/иц с целью определения концентрации спор-возбудителей болезней растений путем инерционного осаждения частиц из воздуха на улавливающую поверхность (предметное стекло), предварительно покрытое с одной стороны клейким веществом, например вазелином.

Цель изобретения - повышение надеж ности работы устройства и достоверности учета количества улавливаемых спор в течение суток путем дискретного перемеа ения предметного стекла, многократного обдува каждого отпечатка и автоматизации работы устройства а также получение отпечатков с четки- ми границами и упрощение операции установки кассеты в исходное положение

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг. 2 - камера с заряженной кассетой, продолный разрез; на фиг. 3 - вид А на . фиг, 2; на фиг, 4 - механизм перемещения, предметного стекла с нижним расположением кассеты, продольный разрез; на фиг. 5 - вид Б на фиг.4} на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5; на фиг, 7 развертка ступенчатого копира по радиусу R; на фиг. 8 - принципиальная электрическая схема управления работой устройства (блок управ ления и блок питания).

Устройство состоит из камеры 1, осевого вент1:шятора 2, флюгера 3, штатива 4 и шкафа 5 управления (электрошкаф) ,

Рабочая камера 1 соединена с воз- духозаборным окном вентилятора 2 и атмосферой через воздухозаборный насадок 6 прямоугольного сечения. Камера 1 состоит из механизма 7 перемещения предметного стекла 8 и корпуса 9.

Механизм 7 перемещения предметного стекла 8 состоит из кассеты 10,

5

0

5

Q

40

0

5

храпового механизма 11, направляющей колонки 12 и копира 13, В кассету 10 вставлено предметное стекло 8, которое удерживается на плоскости кассеты 10 пластинчатой пружиной 14 и нижней отбортовкой кассеты 10.

Кассета 10 снабжена хвостовиком 15, направленным перпендикулярно к ее плоскости, В верхней части копира вдоль его оси закреплена консольно- отогнутая пластинчатая пружина 16 (фиг, 4 и 5). Копир 13 выполнен с рабочими горизонтальными ступеньками 17, количество которых равно количеству заданных отпечатков на предметном стекле, включая и пружину-упор 16, как первую ступень. Длина окружности каждой ступени по радиусу с сопряжением ее с торцом хвостовика принята п-кратной одному линейному перемещению.

Нижняя последняя ступень выполнена в виде поперечной кольцевой проточки 18. На образующей поверхности копира вдоль оси пружины 16 выполнена сплошная продольная выточка 19,

соединенная с кольцевой проточкой 18.

На копир 13 установлена рукоятка 20 (фиг, 2) для его ручного поворота. Копир 13 установлен в подшипниках 21 , Кассета 10 имеет возможность вертикального перемещения вдоль колонки 12, которая вместе с двумя колонками 22 служит для закрепления кронштейна 23, в котором размещена нижняя опора копира 16 и окно для направления перемещения кассеты. Храповой механизм 11 состоит из электромагнита 24 (фиг. 3), рычага 25, поворачивающегося на оси 26, храпового колеса

27,жестко закрепленного на копире 13 и тормозной подпружиненной собачке

В корпусе 9 в его нижнее окно 32 ввернут клапан 33,

Вентилятор 2 с электродвигателем 34 вмонтирован в корпус 35, к которому также прикреплены флюгер 2 и камера 1. Корпус 35, установленный на подшипнике 36 качения (фиг, 1) . вмонтирован в стойку штатива 4 с воз можностью поворота вокруг вертикальной оси под действием воздушного потока. Отверстие насадка 6 имеет высоту отверстия а со стороны предметного стекла меньше величины шага h его дискретного перемещения. Расстояние между торцом насадка 6 и предметным стеклом 8 выполнено меньшим или равным высоте отверстия насадка на 2-3 мм.

Электрошкаф 5 состоит из корпуса 37, в котором смонтированы блок 38 питания (фиг. 8) и блок 39 управления (фиА, 8) работой электродвигателя 34 и электромагнита 24 в автоматическом режиме.

Блок 38 питания содержит трансформатор 40 и диодные мосты 41, обеспечивающие питание низковольтного электродвигателя 34 и электромагнита 24 постоянным т оком напряжения 27-36В.

Блок 39 управления содержит кнопку ПУСК 42 и аварийную кнопку СТОП 43, циклические реле 44 и 45 времени и суточное реле 45 времени для автоматического включения и отключения электродвигателя 34, электромагнита 24 и устройства в целом по заданной программе. Устройство со штативом устанавливают в поле вдали от источников пьши и где имеются источники электропитания.

Принцип работы устройства основан на инерционном осаждении содержащихся в потоке воздуха спор на предметное стекло. Поток воздуха создается с помощью вентилятора 2, всасывающего воздух через воздухозаборный насадок 6, на выходе которого на расстоянии 2-3 мм установлено предметное стекло 8, смазанное со стороны насадка вазелином. С целью повышения достоверности и последующей регистра203836

дни суточной динамики заипоренности воздуха устройство обеспечивает получение ряда отпечатков, например 12 отпечатков, в течение суток (через

каждые 2 ч) при ежечасном обдуве..

Предметное стекло 8, предварительно смазанное с одной стороны вазелином, вставляют через окно 32 в касJQ сету 10. Стекло 8 удерживается в кассете пружиной 14 и отгибкой. Затем пальцем проталкивают кассету со стеклом по направляющей коло нке 12 вверх до взаимодействия хвостовика 15 с J5 пружино51-упором 16, При этом хвостовик 15 отклоняет пружину 16 и под собственным весом упирается в торец этой пружины. Затем клапан 32 на прокладке вворачивается в корпус 9 для

20 герметизации его. Устройство готово к пуску. При этом благодаря флюгеру 3 устройство под действием потока воздуха поворачивается таким образом, что насадок 6 уста навливается строго

25 против направления воздушного потока, создав таким образом оптимальные условия улавливания спор из воздуха. При нажатии на кнопку ПУСК 42 включаются одновременно реле 44 и 46

OQ времени. Реле 44 включает электродвигатель 34, а через заданньш промежуток времени, например через 15 мин, отключает его. Суточное реле постоянно включено на заданный промежуток времени, например на 24 ч. После отключения электродвигателя 34 реле 45 времени включает электромагнит 24, который, взаимодействуя с пластиной 31, поворачивает рычаг 25. Через заданное время реле 45 отключает электромагнит 25. Под воздействием пружины 29 происходит поворот рычага 25 в исходное положение и собачка-толкатель 30 поворачивает хра360°45 повое колесо на угол , где t - ,

число зубьев на храповике. При этом точки взаимодействия поверхности ступеней-копира с торцом хвостовика ел перемещаются по окружности на рассто- яние относительно хвостовика. Тормозная подпружиненная собачка 28 обеспечивает фиксацию копира от его самопроизвольного поворота. Через заданный на реле 44 времени цикл, например 1 ч, оно вновь автоматически включает электродвигатель 34 на заданное время () и отключит его, а реле 45 времени .включает электромагнит

35

40

24 на заданное время (5 с). При от- ключении электромагнита 24 вновь про

360°

исходит поворот копира на угол ,

2

в результате чего поверхность ступеней вновь поворачивается относительно хвостовика еще раз на расстояниеS Затем циклы включения и отключения электродвигателя и электромагнита по вторяются до тех пор, пока суточное реле А6 времени не отключит (через 24 ч) все устройство.

Поскольку горизонтальная длина рабочей поверхности каждой ступени 17 копира выполнена п кратной ее линейному перемещению относительно хвостовика кассеты за один цикл, то и каждый отпечаток на предметном стекле 8 каждьм час соответственно п-кратно обдувается (например, 2 раза). При перемещении копира 13 на расстоянии

. 360° . n-s (на угол п.) кассета дискZ

ретно премещается под собственным весом на следующую ступень 17. Последней ступенью копира служит кольцевая проточка 18. Положение кассеты 10 со ст еклом В относительно копира после последнего перемещения копира и кассеты таково, что ось кассеты совпадает с осью пружины 14, а хвостовик 15 сопрягается с торцовой поверхностью кольцевой проточки 18.

Через сутки после окончания работы устройства оператор выкручивает клапан 33, аккуратно извлекает предметное стекло 8 для дальнейшего анализа отпечатков под микроскопом,

Дальнейшая работа устройства на последующий суточный цикл повторяет ся. Для наладки и ремонта механизма перемещения предметного стекла копир может быть повернут с помощью рукоятки 20.

Блок управления работой.устройства в автоматическом режиме возможно Исполнить и в варианте применения кварцевых резокаторов.и микросхем с последующим усилением почасовых и суточного сигналов для автоматического включения и выключения вентилятора и электромагнита и отключения электропитания всего устройства в це лом вместо предлагаемых ранее в основном варианте циклических и суточного реле времени.

5

0

5 0

0

55

0

5

45

50

Исполнение кассеты с перпендикулярно направленным к плоскости кассеты хвостовиком, взаимодействующим с цилиндрическим ступенчатым копиром, позволяет осуществить дискретное перемещение предметного стекла, благодаря чему получены более четкие неразмытые воздухом отпечатки с четкими границами между отпечатками. Благодаря этому повышается достоверность оценки и учета во Времени в течение суток количества улавливаемых спор.

Выполнение первой ступени копира в виде консольно закрепленной плоской пружины, вдоль оси которой на поверхности копира предусмотрена продольная проточка, позволяет обеспечить замкнутость суточного цикла с применением 24 ступеней (без дополнительной ступени для возврата кассеты.в исходное положение и поворота копира на одну ступень назад). Благодаря этому обеспечивается упрощение операции установки кассеты в исходное положение (заряда кассеты) и более надежная ее работа.

i,

Соединение продольного паза в нижней части с кольцевой проточкой позволяет избежать поломки механизма перемещения предметного стекла при его работе в автоматическом режиме в случае отказа или неправильной работы реле 46 времени в суточном режиме, так как копир свободно проворачивается, а хвостовик 15 скользит по нижней кромке кольцевой проточки 18.

Исполнение копира с общим количег ством ступеней, равным заданному количеству отпечатков на предметном стекле и горизонтальной длиной, кратной линейному перемещению копира по радиусу поверхности его взаимодействия с хвостовиком, позволяет обеспечить необходимое количество пов- торностей опытов в течение суток с многократным обдувом каждого отпечатка на предметном стекле. Кроме того, это позволяет автоматизировать операцию дискретного перемещения предметного стекла, включение вентилятора и электромагнита и всей работы устройства в целом.

Замена известного перемещения предметного стекла от привода микрометрического винта на привод от электромагнита с применением дискретно

вращающегося ступенчатого копира позволяет значительно повысить надежность работы устройства и обеспечить перемещение предметного стекла и его обдувку вентилятором в автоматическом режиме. Исполнение высоты отверстия насадка а со стороны предметного стекла меньше величины шага h, например на 3 мм позволяет получить четкие границы между отпечатками и дает возможность производить более достоверную оценку заражаемости поля спорами во времени в течение суток.

Исполнение расстояния между торцом насадка и предметным стеклом Q меньше или равнык высоте отверстия а на 2- 3 мм позволяет получить оптимальное воздействие воздушного потока на предметное стекло с целью обеспечения условий максимального улавливания спор.

Ф о р м у л а из об р е т е н и я

10

отличающееся тем, что, с целью повьш ения достоверности учета количества улавливаемых спор в течение суток дискретного перемещения предметного стекла и многократного обдува каждого отпечатка, надежности работы и автоматизации процесса, кассета снабжена хвостовиком, установленным перпендикулярно к ее плоскости перемещения, .цилиндрическим ступенчатым копиром с пружинным упором, закрепленным на его первой ступени электромагнитным храповым механизмом, связанным с копиром, и блоком управления с циклическим реле времени, соединенными между собой и вентилятором, при этом вдоль оси пружинного упора выполнена продольная выточка, последняя ступень копира выполнена в виде поперечного кольцевого паза и соединена с продольной выточкой, высота отверстия насадка со стороны предметного стекла мень- Устройство для осаждения микрочас- 25 ше величины шага его дискретного

20

тиц из воздуха,содержащее камеру с насадком, вентилятор, кассету с предметным .стеклом и механизмом его перемещения.

10

25

25

5

25

20

ремещения, а расстояние между торцом насадка и предметным стеклом меньше или равно высоте отверстия насадка.

Фиг. /

Zi 15 2631 Физ.д

$6В )

15

-18 Z3

6

Фиг.

Видб

в в

15

фаг.б

п-з

i

.4

еде/