Устройство для автоматического анализа жидких сред Советский патент 1992 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к технике про- боотбора и анализа жидких сред и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, в частности для контроля процессов получения синтетических смол.

Целью изобретения является повышение точности анализа вязких высокотемпературных технологических сред.

На чертеже показано устройство, общий вид.

Устройство содержит кювету 1 и узел 2 отбора проб, сообщенные друг с другом через коническое отверстие 3 в боковой стенке камеры, в котором установлен подпружиненный обратный клапан 4. Узел отбора проб имеет поршень 5 с толкателем 6, расположенную концентрично поршню 5 подпружиненную гильзу 7, привод 8 возвратно-поступательного перемещения (пневмоцилиндр), уплотняющий сильфон 9 и корпус 10 с прорезями на боковой поверхности, закрепленный коаксиально коническому отверстию 3. Поршень 5 жестко соединен штоком 11с приводом 8 и имеет возможность осевого перемещения относительно гильзы 7 (поршневая пара). Гильза 7 также имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса 10 (ходовая посадка с зазором). На боковой поверхности гильзы 7 на расстоянии от ее конца, равном длине толкателя 6, выполнены отверстия 12.

В кювете 1 ниже оси конического отверстия 3 горизонтально смонтирована пластина 13 с отверстиями, жестко соединенная штоком 14 с приводом 15 возвратно-постую

пательного перемещения (пневмоцилинд- ром). Шток 14 герметизирован сальниковым уплотнением. В донной части кюветы 1 установлен управляемый клапан 16, отсекающий полость кюветы 1 от линии сброса, в верхней части - сопло 17, направленное в зону конического отверстия 3, подсоединенное к линии подачи промывочной жидкости с дозатором 18 и к линии сжатого газа с управляемым клапаном 19. В верхней части кюветы 1 также установлено сопло, подсоединенное к линии подачи реагента (например, щелочи или кислоты) с дозатором 20.

В нижней части кюветы 1 расположены измерительный преобразователь 21 (например, в зависимости от метода измерения, электроды для потенциометрического титрования, фотометр и др.) и датчик 22 температуры. Управление клапанами, дозаторами и пневмоцилиндрами производится блоком управления (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Узел 2 отбора проб устанавливают в разрез технологического трубопровода с контролируемой средой. Привод 8 возвратно- поступательного перемещения и поршень 5 находятся в крайнем левом положении, обеспечивая свободный проток контролируемой среды через прорези в боковой поверхности корпуса 10. Клапаны 16. 19 закрыты,

В начале цикла измерений в кювету 1 через сопло 17 из дозатора 18 вводится доза промывочной жидкости и включается привод 15 возвратно-поступательного перемещения. Величина дозы соответствует половине объёма нижней части кюветы Т, расположенной между днищем и нижней кромкой конического отверстия 3.

Привод 8 переводится в крайнее правое положение. При этом Поршень 5 с гильзой 7 совместно перемещаются вправо относительно боковой поверхности корпуса 10. При достижении подпружиненной гильзой 7 боковой поверхности кюветы 1 поршень 5 продолжает перемещение вправо относительно гильзы 7 и перекрывает отверстия в ее боковой поверхности, отсекая тем самым фиксированный объем контролируемой среды. При дальнейшем перемещении поршня 5 толкатель 6 открывает подпружиненный обратный клапан 4, поршень 5 выталкивает фиксированную дозу контролируемой среды в полость кюветы 1 и герметично перекрывает отверстие 3 со стороны узла 2. Скорость движения поршня 5 выбирается для разных марок смол в зависимости от вязкости контролируемой среды и устанавливается давление управляющего воздуха на пневмоцилиндр 8.

После этого из дозатора 20 через сопло 17 и кювету 1 вводится вторая доза промывочной жидкости, струя которой омывает коническую поверхность отверстия 3, толкат ель 6 и об ратный клапан 4, удаляя налипшие остатки пробы. Коническая форма отверстия 3 обеспечивает отсутствие застойных зон и способствует полноте смыва высоковязкой пробы.

0 Фиксированная доза контролируемой среды попадает на пластину 13с отверстиями, возвратно-поступательное движение которой обеспечивает эффективное растворение пробы, не допуская попадания и нали5 пания нерастворенной пробы на неподвижные поверхности элементов кюветы 1.

По истечении заданного промежутка времени, необходимого для1 полного растворения пробы, проводится ее анализ извест0 ным способами, например определение кислотности смолы потенциометрическим титрованием водно-спиртовым раствором щелочи. Термокомпенсация измерений осуществляется с использованием датчика 22

5 температуры. ,

По окончаний измерений открываются клапаны на линии сброса 16 и подачи сжатого газа 19, проанализированный раствор удаляется из кюветы 1. Одновременно с

0 этим пневмоцилиндр 8 переводит поршень 5 в крайнее левое исходное положение. Клапаны 16 и 19 закрываются, и через сопло 17 подается растворяющий агент для промывки кюветы 1 от следов предыдущей пробы.

5 Возвратно-поступательное движение пластины 13 с отверстиями обеспечивает эффективную промывку внутренних поверхностей элементов узла 2. По окончании промывки вновь открываются клапаны

0 16 и 19, жидкость удаляется из кюветы 1, и отключается привод 15 возвратно-поступательного перемещения пластины 13. В кювету Т через сопло 17 из дозатора 18 вводится первая доза растворяющего аген5 та, и устройство готово к проведению следующего цикла измерений.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает быстрое и точное дозирование пробы контролируемой среды.

0 Горизонтальная пластина с отверстиями, расположенная в собственно измерительной кювете ниже конического отверстия и совершающая возвратно-поступательное движение, обеспечивает эффективное рас5 творение пробы, не допуская попадания и налипания нерастворенной пробы на неподвижные поверхности устройства. Снабжение устройства соплом подачи промывочной жидкости, направленным в зону конического отверстия, и конфигурация этого отверстия обеспечивают полноту перевода дозы вязкой пробы в растворенное состояние. Все описанные элементы в своей совокупности обеспечивают высокую точность анализа вязких высокотемпературных технологических сред процессов получения синтетических смол.

Кроме того, высокоэффективное растворение пробы, отсутствие в устройстве соединительных коммуникаций, а также предотвращение попадания вязкой нерастворенной среды на необогреваемые неподвижные поверхности способствуют существенному сокращению времени анализа синтетических смол.

Формула изобретения Устройство для автоматического анализа жидких сред, содержащее кювету и узел отбора, включающий корпус с заборной камерой, выполненной в виде подпружиненной гильзы с поршнем, жестко связанным с пневмоприводом, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности анализа вязких высокотемпературных технологических сред, поршень выполнен с толкателем, а гильза выполнена с отверстиями на боковой поверхности, размещенными на расстоянии от открытого конца гильзы, равном длине толкателя, кювета со- общена с узлом отбора посредством отверстия в ее боковой стенке с размещенным в нем подпружиненным обратным клапаном, установленным с возможностью взаимодействия с толкателем, при этом кювета снабжена перфорированной пластиной, установленной на штоке с возможностью возвратно-поступательного перемещения и размещенной ниже соединительного отверстия, и соплом для подачи промывочной жидкости.

Изобретение относится к технике про- боотбора и анализа жидких сред и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, в частности для контроля процессов получения синтетических смол. Целью изобретения является повышение точности анализа вязких высокотемпературных технологических сред. Устройство содержит измерительную кювету, сообщающуюся через отверстие с подпружиненным обратным клапаном с узлом отбора проб, размещен ным в потоке контролируемой среды. Узел отбора, выполненный в виде корпуса и размещенной в нем с возможностью перемещения подпружиненной гильзы с поршнем, позволяет совмещать операции отбора и дозирования благодаря выполнению поршня с толкателем и размещению заборных отверстий на боковой поверхности гильзы на расстоянии от ее открытого конца, равном длине толкателя. 1 ил. 4ff И

Линия сжатого

газаЛиния промывач- ной жидкос ти

о о

.„ Линия подачи - - 10 реагента

20