Прибор для анализа воздуха Советский патент 1990 года по МПК C12M1/00 

Изобретение относится к проботбор- ным устройствам, основанным на инерционном осаждении микроорганизмов из потока воздуха, принудительно пропускаемого через устройство, и может быть использовано для определения загряз- ненности окружающей среды.

Цель изобретения - проведение микробиологического анализа воздуха, повышение точности анализа и удобства пользования прибором.

Указанная цель достигается тем, что прибор для анализа воздуха, содержащий цилиндрический корпус с каналами для подвода и отвода воздуха, поперечную перемычку с отверстиями, платформу, имеющую края в виде лопастей и установленную на перемычке с возможностью вращения, регулятор частоты вращения платформы, чашку Петри с питательной средой, размещенную со- осно на платформе, дополнительно содержит циклон с бункером для сорбционной жидкости, причем циклон соединен с корпусом патрубком, закрепленным над перемычкой на стенке кор- пуса, а канал подвода воздуха и соединительный патрубок снабжены заслонками, регулирующими подачу воздуха в прибор.

Циклон снабжен тангенциальным пат- рубком с форсункой, размещенным в верхней части корпуса циклона, выходной патрубок циклона выполнен с раструбом, установле.н соосно в корпусе циклона, диаметр раструба составляет 0,9-0,95 внутреннего диаметра корпуса, раструб расположен в корпусе ниже входного патрубка на расстоянии 1,8- 2,5 диаметра последнего, форсунка трубкой соединена с бункером, причем конец трубки погружен в бункере в сорбционную жидкость, а корпус циклона соединен выходным патрубком с корпусом прибора.

- 0

5 Q

5

С целью повышения точности анализа и удобства пользования прибором, канал для отвода воздуха оснащен насадкой, конец которой направлен под углом 30-60° вверх от горизонтали, а в корпусе прибора под поперечной перемычкой установлен электроаспиратор.

На чертеже изображен прибор, общий вид.

Прибор содержит цилиндрический корпус 1 с каналами подвода 2 и отвода 3 воздуха, поперечную перемычку Ц с отверстиями 5. платформу 6, имеющую края в виде лопастей 7. Платформа 6 установлена на перемычке 4 с возможностью вращения. На платформе 6 размещен регулятор 8 частоты ее вращения, а также чашка .9 Петри с питательной средой. Патрубком 10 к корпусу 1 прибора подсоединен циклон 11 с бункером 12 для сорбционной жидкости. Патрубок 10 закреплен на стенке корпуса 1 над перемычкой 4. Канал 2 подвода воздуха и патрубок 10 снабжены заслонками 13 и 14, регулирующими подачу воздуха в прибор.

В верхней части циклон 11 имеет тангенциальный патрубок Т 5 с форсункой 16. Выходной патрубок 17 циклона 11 выполнен с раструбом 18, установленным соосно в корпусе циклона. Диаметр раструба 18.составляет 0,9 0,95 внутреннего диаметра корпуса циклона 11. Раструб 18 расположен в корпусе 11 ниже входного патрубка 15 на расстоянии, составляющем 1,8-2,5 диаметра патрубка 15. Форсунка 16, размещенная в патрубке 15, соединена с бункером 12 трубкой 19, конец которой погружен в бункере 12 в сорбционную жидкость.

Канал 3 для отвода воздуха оснащен насадкой 20, свободный конец которой направлен под углом 30-60° вверх от горизонтали. В корпусе прибора 1 под

поперечной перемычкой 4 установлен электроаспиратор 21.

Прибор работает следующим образом.

При перекрытом заслонкой 13 патрубке 10 и при открытой заслонке 1 канала 2 исследуемый воздух nojj действием разряжения, создаваемого электроаспиратором 21, засасывается в при

бор. Воздушный поток ударяется о поверхность твердой питательной среды, залитой в чашку 9 Петри, которая равномерно вращается под входной щелью прибора на платформе 6. Вращение плаформы обеспечивается взаимодействием отраженного от поверхности питательной среды воздушного потока с лопастями 7 платформы 6. Постоянная скорость вращения платформы 6 поддерживается центробежным регулятором 8. Воздушный поток импактирует на питательную среду содержащиеся в нем микроорганизмы. Частицы бактериального аэрозоля равномерно распределяются по всей поверхности питательной среды. Исключается слияние колоний, чем повышается точность бактериологического анализа.

Вирусологический анализ воздуха в приборе осуществляется при открытой заслонке 13 и закрытой заслонке И. При этом исследуемый воздух поступает через патрубок 15 в корпус циклона 11. Воздушный поток проходит

Оптимальное расстояние между входным 15 и выходным 17 патрубками цик- 25 лона равное 1,8-2,5 диаметра входного патрубка, обусловлено тем, что аэрозоль сорбционной жидкости, поступающий из входного патрубка 15, практически полностью оседает на внутренней стенке циклона 11 на этом расстоянии. При уменьшении расстояния часть сорбционной жидкости поступает в выходной патрубок 17 и выводится из прибора, что нарушает процесс рециркуляции

30

через факел распыла форсункой 16 сорб-35 «идкости приборе и снижает точность ционной жидкости, капли которой улав40

капли

ливают микроорганизмы в потоке. Капли инерционно осаждаются на стенках корпуса циклона 11 и стекают в бункер 12. По трубке 19 осуществляется рециркуляция сорбционной жидкости, т.е. повторная подача ее на распыление форсункой 16. Это обеспечивает обогащение жидкости дисперсной фазой до концентрации, необходимой для проведения до- 5 стоверного вирусологического анализа воздуха.

После окончания отбора пр /б чашку Э Петри и бункер 12 с осажденной в жидкость дисперсной фазой отправляют на анализ, а в прибор устанавливают сменный бункер со стерильной сорбционной жидкостью и сменную стерильную чашку Петри.

Раструб 18 на выходном патрубке 17 55 электроаспиратора циклона, имеющий диаметр 0,,95 от внутреннего диаметра корпуса, образует с последним кольцевую щель, которая обеспечивает прохождение в бунанализа. Увеличение расстояния выше оптимального ухудшает условия эжекци- онной подачи сорбционной жидкости к форсунке 16.

Данные по оптимизации расстояния между патрубками представлены в табл. 2.

Насадка 20 на канале отвода воздуха направляет выходящий воздушным поток вверх, препятствует попаданию в прибор аэрозольных частиц с поверхности, на которой установлен прибор, чем исключает искажение результатов анализа. При угле насадка 30-60° оп- 5о ределенная прибором и представленная в табл. 3 обсемененность воздуха практически совпадает с контролем.

Наличие в конструкции прибора

21 расширяет его

исследовательские возможности, так как позволяет использовать прибор для проведения микробиологического анализа воздуха не только в полевых ус0

j

0

кер стекающей сорбционной жидкости, но препятствует проникновению нисходящего воздушного потока в нижнюю часть циклона 11 и в бункер 12.

При отсутствии раструба поступающий в нижнюю часть корпуса нисходящий воздушный поток, возвращаясь вдоль стенок выходного патрубка 17, захватывает часть сорбционной жидкости с уловленными в нее микроорганизмами и выносит ее из прибора, что снижает точность анализа, так как приводит к потере части циркулирующей в приборе сорбционной жидкости.

Зависимость степени улавливания аэрозоля и убыли сорбционной жидкости из бункера 12 циклона от диаметра раструба 18 на выходном патрубке- 1 при объемном расходе воздуха в приборе 860 л/мин представлена в табл. 1.

Оптимальное расстояние между входным 15 и выходным 17 патрубками цик- лона равное 1,8-2,5 диаметра входного патрубка, обусловлено тем, что аэрозоль сорбционной жидкости, поступающий из входного патрубка 15, практически полностью оседает на внутренней стенке циклона 11 на этом расстоянии. При уменьшении расстояния часть сорбционной жидкости поступает в выходной патрубок 17 и выводится из прибора, что нарушает процесс рециркуляции

«идкости приборе и снижает точность

анализа. Увеличение расстояния выше оптимального ухудшает условия эжекци- онной подачи сорбционной жидкости к форсунке 16.

Данные по оптимизации расстояния между патрубками представлены в табл. 2.

электроаспиратора

Насадка 20 на канале отвода воздуха направляет выходящий воздушным поток вверх, препятствует попаданию в прибор аэрозольных частиц с поверхности, на которой установлен прибор, чем исключает искажение результатов анализа. При угле насадка 30-60° оп- ределенная прибором и представленная в табл. 3 обсемененность воздуха практически совпадает с контролем.

Наличие в конструкции прибора

21 расширяет его

исследовательские возможности, так как позволяет использовать прибор для проведения микробиологического анализа воздуха не только в полевых условиях, например, с воздуходувками ветеринарных машин, но и в помещениях

Прибор имеет простую конструкцию и позволяет расширить диапазон исследований за счет проведения как бакте - риологического, так и вирусологического исследования воздуха.

Формула изобретения

1. Прибор для анализа воздуха, содержащий цилиндрический корпус с каналами для подвода и отвода воздуха, поперечную перемычку с отверстиями, платформу, имеющую края в виде лопастей и установленную на перемычке с возможностью вращения, центробежный регулятор частоты вращения платформы, чашку Петри, размещенную соосно на платформе, отличающийся тем, что, с целью проведения микробиологического анализа воздуха, прибор дополнительно содержит циклон с бункером для сорбционной жидкости, циклон соединен с корпусом патрубком, закрепленным над перемычкой на стенке корпуса, причем канал подвода воздуха и соединительный патрубок снаб

0

5

жены заслонками, регулирующими подачу воздуха в прибор.

2.Прибор по п.1, отличающий с я тем, что циклон снабжен тангенциальным патрубком с форсункой, размещенным в верхней части корпуса циклона, выходной патрубок циклона выполнен с раструбом} установлен соосно в корпусе циклона, диаметр раструба составляет 0,,95 внутреннего диаметра корпуса, раструб расположен в корпусе ниже входного патрубка на расстоянии 1,8-2,5 диаметра последнего, форсунка трубкой соединена с бункером, причем конец трубки погружен в бункере в сорбционную.жидкость, а корпус циклона соединен выходным патрубком с корпусом прибора.

3.Прибор поп.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа и удобства в пользовании прибором, канал для отвода воздуха оснащен насадкой, свободный конец которой направлен под углом 30-60° вверх от горизонтали,

а в корпусе прибора под поперечной перемычкой установлен электроаспиратор.

Т а б л и ц- а 1

Изобретение относится к пробоотборным устройствам, основанным на инерционном осаждении микроорганизмов из потока воздуха, принудительно пропускаемого через устройство, и может быть использовано для определения загрязненности окружающей среды. Цель изобретения - проведение микробиологического анализа воздуха, повышение точности анализа и удобства пользования прибором. Прибор содержит цилиндрический корпус 1 с каналами подвода 2 и отвода 3 воздуха, поперечную перемычку 4 с отверстиями 5, платформу 6, имеющую края в виде лопастей 7 и установленную на перемычке 4 с возможностью вращения, стабилизируемого центробежным регулятором 8 скорости платформы. На платформе 6 установлена чашка Петри 9 с питательной средой. Патрубком 10 к корпусу 1 прибора подсоединен циклон 11 с бункером 12 для сорбционной жидкости. Патрубок 10 закреплен на стенке корпуса 1 над перемычкой 4. Канал 2 подвода воздуха и патрубок 10 снабжены заслонками 13 и 14, регулирующими поочередную подачу воздуха в циклон 11 и в корпус 1. 2 з.п.ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Раструба ° 65Д ° 75Л ° 85Л ° 9Д ° 93Л ° 95Л ° 97Д

Примечание.Д- внутренний диаметр корпуса

циклона.

Таблица2

Расстояние между 1Д 1,5Д 1,7Л„ 1,8Д 2Д 2,5Д ЗЛ 3,5Д (распы- входным и выход-ление отсутным патрубкамиствует

Степень улавливания, % 70 81 91

95 96 9,5 75

ЗА

Убыль сорбционной жидкости, мл 3,0 2,1 0,8 0,5 0,5 0,5 0,J

Примечание.Д- диаметр входного патрубка циклона.

95 96 9,5 75

ЗА

Угол отвода воз- цуха (к горизон- О гали), град.

20 25 30 45 60 70 80 90 Контроль

Концентрация

бактерий, кл/м3 i860 788 62 560 550 547 508 464 395 556