Устройство для подготовки проб Советский патент 1990 года по МПК G01N1/20 

J

Изобретение относится к области исследования химических и физических свойств дисперсных систем, а именно к устройствам для отбора и подготовки проб из газового потока, и может быть использовано для контроля аэрозольных загрязнений в применяемых газовых и технологических средах, а также для ко нтроля исследования хи- мических и физических превращений в проточных реакторах, в которых может образовываться конденсированная фаза (аэрозоли, дымы и т.п.).

Целью изобретения является повы- шение достоверности и точности отбора проб, а также повышение эксплуатационных качеств устройства.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для подготовки проб дисперсных систем состоит из корпуса

Iцилиндрической формы с вакуумной камерой 2. Во втулке 3 .вакуумно плотно закреплена капиллярная трубка 4, под которой на расстоянии 3-10 мм (можно регулировать) установлен фотодиод 5. Поверхность 6 фотодиода выполняет функцию подложки. На поверхность 6 нанесен светонепроницаемый слой (пленка) 7, имеющий от вер е . образующее зону 1формироваиия осадг/ аэрозоля. Светонепроницаемая плонка

на фотодиоде позволяет оптимизировав форму осадка аэрозолей с формоь с во- тового пучка, проходящеги на поверхность фотодиода. Осветитель 9 для обеспечения максимального освещения зоны расположен вблизи среза капиллярной трубки 4. Фотодиод 5 закреп- лен во фланце 10, имеющем отверстия

IIдля прохождения газа. Устройство имеет газоотводящий патрубок 12 и отверстия 13 и 14 для выводов фотоди ода 5 и осветителя 9.

. При работе в агрессивных средах поверхность 6 фотодиода покрыта пластинкой из прозрачного коррозионно- стойкого материала, например из тефлона .

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый газ поступает через капиллярную трубку 4 в вакуумную камеру 2 и откачивается через патрубок 12. Аэрозольные частицы осаждаются на поверхность 6 фотодиода 5 в зоне при включенной лампе 9. По мере осаж

о

5

0

5

дения яастиц изменяется оптическая ,. плотность осадка и изменяется ток с фотодиода 5. Сигнал с фотодиода усиливается и записывается на ленту самописца. Полученная кривая дает информацию о накоплении частиц аэрозоля на подложке во времени.

Указанный интервал 3-10 мм между срезом капиллярной трубки 4 и поверхностью 6 фотодиода 5 определен экспериментально. Если расстояние между срезом капиллярной трубки и подложкой составляет менее 3 мм, то у поверхности подложки давление остаточного газа еще весьма высоко и аэрозольные частицы не могут преодолеть эту воздушную подушку 1 и не осаждаются на поверхность Аотодиода (для частиц с диаметро.ч менее 500 Л данный эффект приводит уже к 50% про - коку частиц, дчя --я :тиц меньшего размера эффект tm значительнее). При увеличении расстояния более 10 мм происходит расширение осадка через частицы (более 3 мм- по диаметру), что сказывается на эффективности работы всего устройства из-за падения чувствительно,. « (частицы пролетают мимо фотодиода рли образуется слишком тонкий слой частиц, который не регистрируется по поглощению света).

Формула изобретения

1.Устройство для подготовки проб дисперсных систем, включающее корпус

с вакуумной камерой, капиллярную трубку для подачи газа в вакуумную камеру, подложку и газоотводящий элемент, отличающееся тем, что, г целью повышения достоверности и точности отбора проб, а также повышения эксплуатационных качеств устройства, подложка выполнена в виде фотоэлектрического элемента, например фотодиода, рабочая поверхность которого расположена на расстоянии 3-10 мм от среза капиллярной трубки, при этом в вакуумной камере около среза капиллярной трубки установлен осветительный элемент.

2,Устройство по п. отличающееся тем, что рабочая поверхность подложки снабжена светонепроницаемой пленкой, в которой выполнено отверстие, соответствующее форме получаемого осадка аэрозоля.

Изобретение может быть использовано при контроле аэрозольных загрязнений в окружающей среде, при исследовании химических и физических превращений в проточных газовых реакторах. Цель изобретения - повышение достоверности и точности отбора проб, а также эксплуатационных качеств устройства. Устройство состоит из корпуса 1 с вакуумной камерой 2. Проба газа в камеру 2 поступает через капиллярную трубку 4. Осаждение аэрозоля происходит на поверхность 6 фотодиода 5, осадок формируется в зоне 8. Осветительный элемент 9 установлен в камере 2. Изменение оптической плотности осадка аэрозоля изменяет ток фотодиода 5. Сигнал с фотодиода усиливается и записывается на самописец. Для повышения точности информации поверхность 6, кроме зоны 8, покрыта светонепроницаемой пленкой 7. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.