Устройство для отбора проб жидкости из магистрального трубопровода Советский патент 1992 года по МПК G01N1/10 

ки из подокна ионообменной смолы, сливной лоток 6 и блок управления 7. Контролируемая жидкость поступает в сосуд постоянного уровня 1 и перистальтическим насосом 2 через гидрораспределитель 3 подается в один из пробоотборных сосудов 4, Пройдя сорбент 5, контролируемая жидкость попадает в сливной лоток 6, По команде блока управления 7 гидрораспределитель направляет контролируемую жидкость поочередно в каждый прибоотборный сосуд, После прохождения контролируемой жидкостью всех пробоотборных сосудов таблетки сорбента 5 извлекают из пробоотборных сосудов и отправляют на анализ. 3 з.п, ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике отбора проб жидкости и может быть.использовано для контроля загрязнения сточных и поверхностных вод, а также для отбора проб из магистралей в автоматическом режиме в химической, микробиологической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение представительности пробы путем повышения полноты извлечения из жидкости содержащихся в ней веществ за счет обеспечения в контролируемый период неразрывности струи жидкости, изоляции струи от окружающей среды и накопления в пробе содержащихся в жидкости веществ. Устройство содержит регулятор расхода в виде сосуда постоянного уровня 1, перистальтический насос 2, гидрораспределитель 3, пробоотборные сосуды 4 с сорбентом 5; выполненным в виде таблет, (Л G 00 о о

Изобретение относится к технике отбора проб жидкости и может быть использова- но для контроля уровня загрязнения сточных и поверхностных вод, а также для отбора проб технологических жидкостей из магистралей в автоматическом режиме в химической, микробиологической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение представительности пробы путем повышения полноты извлечения из жидкости содержащихся в ней веа1еств за счет обеспечения в контролируемый период неразрывности струи жидкости, изоляции струи от окружающей среды и интегрирования в пробе содержащихся в жидкости веществ.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для отбора проб жидкости из магистрального трубопровода; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - пробоот- борный сосуд.

Устройство для отбора проб жидкости из магистрального трубопровода содержит регулятор расхода в виде сосуда 1 постоянного уровня, перистальтический насос 2, гидрораспределитель 3, пробоотборные сосуды 4, сорбент 5, выполненный в виде таблетки из волокна монообменной смолы, сливной лоток 6 и блок 7 управления.

Сосуд 1 постоянного уровня имеет патрубок в нижней части, к которому присоединены подводящая трубка 8 с управляемым вентилем 9 и отводная трубка 10 с управляемым вентилем 11. Подводяидая трубка 8 присоединена к магистральному трубопроводу 12 непосредственно или через насос (не показан), Сосуд 1 имеет прикрепленный в верхней части переливной канал 13, выход которого соединен со сливной магистралью 14. Отводная трубка 10 присоединена непосредственно под дном сосуда 1, а к выходному концу отводной трубки 10 присоединен вход перистальтического насоса 2. К отводной трубке 10 между вентилем 11 и входом в перистальтический насос

2 присоединена снабженная управляемым вентилем 15 трубка 16 подачи промывной жидкости, например воды, от бачка 17 или какого-либо другого устройства подачи промывной жидкости.

Гидрораспределитель 3 выполнен в виде центральной трубки 18, от которой веером отходят гибкие трубки 19 (фиг.2). Каждая гибкая трубка 19 пережата якорем

электромагнита 20 под давлением пружины 21 сжатия. Катушки электромагнита 20 подсоединены к блоку 7 управления. Центральная трубка 18 гидрораспределителя подсоединена к выходу перистальтического

насоса 2. Каждая гибкая трубка 19 гидрораспределителя соединена с соответствующим пробоотборным сосудом 4. Кроме того, одна из гибких трубок 19 подсоединена неподс- редственно к сливному лотку 6.

Каждый пробоотборный сосуд 4 выполнен в виде установленных с уплотнением между собой и возможностью сьема одна на другую верхней входной секции 22 (фиг.З) и нижней выходной секции 23 с общей внутренней полостью 24, при этом часть этой полости нижней секции 23 в месте сопряжения с верхней секцией 22 имеет проточку, преимущественно кольцевую, в которой с возможностью сьема размещена таблетка

сорбента 5. Часть полости под сорбентом 5 выполнена в виде выходного канала пробо- отборного сосуда 4, входной канал которого выполнен в верхней секции 22 с окончанием этого канала в полости верхней секции 22 в

виде выступающего в полость 24 штуцера 25, ось выходного отверстия которого соос- на размещенной под ним таблетке сорбента 5. Под таблеткой сорбента 5 в проточке размещена сетка 26,верхняя секция 22 прижата к нижней секции 23, а последняя прижата к гнезду 27 в кассете 28 эксцентриковыми прижимами 29. В месте разьема между секциями 22 и 23 установлено уплотнительное кольцо 30. К выходному каналу нижней секции 23 пробоотборного сосуда 4 присоединена трубка 31, выходной конец которой введен в сливной лоток 6.

Привод 32 перистальтического насоса 2 электрически соединен с блоком 7 управления.

Количество гибких трубок 19 гидрораспределителя 3 и, соответственно, количество пробоотборных сосудов 4 устанавливают согласно заданной периодичности отбора проб жидкости.

В гидрораспределителе 3 гибкая трубка 19 имеет маркировку, предпочтительно цифровую, аналогичную маркировку имеют каждый соответствующий этой гибкой трубке 19 пробоотборный сосуд 4 и гнездо 27, в котором этот сосуд 4 установлен в кассете 28 корпуса (не показан)устройства.

Корпус устройства выполнен в виде закрытого холодильного шкафа, что нецелесообразно для поддержания постоянной температуры для сохранения отобранных проб без изменения перед последующим анализом, что также способствует повышению представительности пробы.;

Устройство для отбора проб жидкости из магистрального трубопровода работает следующим образом.

Контролируемая жидкость, например сточная вода, из магистрального трубопровода 12 при открытом вентиле 9 под давле- нием, имеющимся в трубопроводе 12, поступает по подводящей трубке 8 в сосуд 1 постоянного уровня. Если давление в трубопроводе 12 недостаточно для обеспечения нормальной подачи воды в сосуд 1, то подачу воды осуществляют насосом (не показан), который встраивают в подводящую трубку 8. Вода заполняет емкость сосуда 1 до уровня переливного канала 13, а излишки ее переливным каналом 13 отводятся в сливную магистраль 14.

При открытом управляемом вентиле 11 и закрытом управляемом вентиле 15 вода из трубки 8 поступает по отводной трубке 10 на вход перистальтического насоса 2. По команде блока 7 управления включается привод 32 перистальтического насоса 2, который под давлением подает воду по центральной трубке 18 к гибким трубкам 19 гидрораспределителя. Вода поступает к месту перегиба гибких трубок 19 якорями электромагнитов 20. По команде блока 7 управления подается питание к одному из электромагнитов 20. При этом якорь электромагнита 20 поднимается, сжимая пружину 21 сжатия, и вода под давлением поступает на вход соответствующего пробоотборного сосуда 4.

Вода под давлением, создаваемым насосом 2. пройдя гидрораспределитель 3, по соответствующей трубке 19 поступает на вход пробоотборного сосуда 4, т.е. в его

штуцер 25 верхней входной секции 22 (фиг.З). Выходящая из штуцера 25 вода про- 0 ходит таблетку сорбента 5 и сетку 26 и через выходной патрубок нижней выходной секции 23 пробоотборного сосуда 4 выливается по трубке 31 в сливной лоток 6, откуда вода сливается в сливную магистраль 14. 5Образующаяся при выходе из штуцера

25 пена собирается во внутренней полости 24 верхней входной секции 2 и поэтому верхняя поверхность таблетки сорбента 5 обеспечивает пропуск попадающей на нее под давлением струи воды. Прижатие верхней входной секции 22 к нижней выходной секции 23 посредством эксцентриковых прижимов 29 и уплотнение внутренней полости уплотнительным кольцом 30 между секция- 5 ми обеспечивают герметичность пробоотборного сосуда 4 и изоляцию от внешней среды, а это создает необходимые условия для пропускания под давлением воды через сорбент 5.

0В соответствии с заданной программой

блок 7 управления через определенный промежуток времени отключает питание электромагнита и подает питание на следующий электромагнит. При отключении питания 5 под действием пружины 21 сжатия якорь электромагнита 20 отпускается, пережимает гибкую трубку 19, тем самым прекращая подачу воды в пробоотборный сосуд 4. При подаче питания к следующему электромаг- 0 ниту 20 вода начинает поступать на вход следующего пробоотборного сосуда 4.

После прохождения контролируемой . водой всех пробоотборных сосудов 4 блок 7 управления подает питание на электромаг- 5 нит 20 гибкой трубки 19, подсоединенной непосредственно к сливному лотку 6, и вода из гидрораспределителя 3 начинает поступать непосредственно в сливной лоток 6, минуя пробоотборные сосуды 4. Одновре- 0 менно, если имеется насос (не показан) подачи воды от магистрального трубопровода 12, то он отключается блоком 7 управления или же при отсутствии такого насоса по команде блока 7 перекрывается управляемый 5 вентиль 9. Одновременно блок 7 перекрывает управляемый вентиль 11 и далее отключает привод 32 перистальтического насоса. Вода перестает поступать на вход гидрораспределителя 3, а остатки воды от полости 24 0 пробоотборных сосудов 4 сливаются в сливной лоток 6.

Для выполнения последующего анализа таблетки сорбента 5 извлекают из пробоотборных сосудов 4. При извлечении каждая 5 таблетка должна быть обозначена номером своего сосуда 4, что необходимо для последующего установления зависимости изменения качества контролируемой воды по времени, Для замены таблеток сорбента 5 эксцентриковыми прижимами 29, прикрепленными к гнезду 27 кассеты 28, освобождают верхнюю входную секцию 22. Эту секцию 22 вместе с трубкой 19 приподнимают, вынимают таблетку сорбента 5, при необходимости прочищают сетку б, устанавливают новую таблетку сорбента 5, проверяют правильность уплотнительного кольца 30, устанавливают секцию 22 и прижимают ее к нижней секции 23 эксцентриковыми прижимами 29.

Для того, чтобы не снижалась представительность пробы от накапливающихся со временем отложений, содержащихся а контролируемой воде веществ, производят периодическипромывкутрактаконтролируемой воды, включая с отводной трубкой 10 до сливного лотка 6. Перед промывкой перекрывают управляемый вентиль 11, останавливают привод 32 перистальтического насоса 2, из пробоотборных сосудов 4 извлекают таблетки сорбента 5. Эксцентриковыми прижимами 29 прижимают верхние входные секции 22 к нижним секциям 23. Открывают управляемый вентиль 15, включают привод 32 насоса 2. Промывочная чистая вода из бачка 17 через открытый вентиль 15 по трубке 16 поступает в отводную трубку 10 и из нее перистальтическим насосом 2 прокаливается по центральной трубке 18 в гидрораспределитель 3, а из него - в пробоотборные сосуды 4 и далее в сливной лоток 6. При промывке блок 7 управления переключает питание электромагнитов 20 в ускоренном режиме, чтобы во время промывки пройти все пробоотборные сосуды 4. По окончании промывки перекрыв.ают вентиль 15, выключают приводы 32, таблетки сорбента 5 устанавливают в каждый из пробоотборных сосудов 4.

Снабжение устройства сорбентом позволяет обеспечить неразрывность струи жидкости в течение всего контролируемого периода отбора пробы, что обеспечивает более полное интегрирование (накопление) в сорбенте растворенных в жидкости веществ, поскольку всю жидкость можно пропустить через сорбент, и более полное извлечение в сорбент растворенных в жидкости веществ, что повышает представительность пробы.

Снабжение устройства перистальтическим насосом и подключение его между отводной трубкой сосуда постоянного уровня и гидрораспределителем обеспечивают п рохождение через сорбент точного количества контролируемой жидкости с постоянной скоростью прохождения независимо от

изменения сопротивления сорбента при его загрязнении механическими примесями, что повышает полноту извлечения в сорбент из жидкости содержащихся в ней веществ и

представительность пробы.

Выполнение пробоотборных сосудов герметичными позволяет осуществлять изоляцию струи жидкости от окружающей среды, тем самым исключить улетучивание из

0 контролируемой жидкости летучих веществ, например фенола, а значит обеспечить более полное извлечение в сорбент растворенных в жидкости веществ, в особенности летучих веществ, что повышает представи5 тельность пробы.

При размещении сорбента в каждом из пробоотборных сосудов и присоединении к выходу каждого из каналов гидрораспреде-- лителя, соответствующего этому каналу,

0 вход пробоотборного сосуда позволяет пропускать контролируемую жидкость в определенный период времени через один из сорбентов, и каждый сорбент извлекает из проходящей через него в определенный пе5 риод времени жидкости растворенные в ней вещества, что повышает представительность пробы. То есть, каждым сорбентом извлекаются растворенные в жидкости вещества, соответствующие определенному

0 периоду времени, что повышает представительность пробы.

Устройство может быть эффективно использовано природоохранными службами предприятий, контролирующими органами

5 Госкомитета СССР по охране природы, здравоохранения, рыбоохраны и др. для контроля и наблюдения за окружающей средой, за состоянием уровня чистоты и загрязнения с целью защиты от загрязнения

0 водных обьектов как при автономном использовании этих устройств, так и в автома- тмзированных системах контроля зодоохраны и хозяйственных системах, а также на промышленных предприятиях при

5 необходимости контроля технологических жидкостей в процессе производства.

Устройство конструктивно не является сложным в изготовлении и обслуживании при его эксплуатации, может быть встроено

0 в системы контроля как для отбора проб из напорных, так и из безнапорных магистральных трубопроводов, а также из открытых водных источников, каналов сточных вод и др.

58 результате повышения представительности отбираемых проб, в частности во- ды, повышается достоверность последующих анализов, т.е. повышается достоверность производимого контроля каче- ства вод, что крайне важно для принятия

своевременных мер по предотвращению возможного ущерба водному объекту (река, озеро, водохранилище и т.п.).

Формула и зоб ре тения 1. Устройство для отбора проб жидкости из магистрального трубопровода, содержащее регулятор расхода в виде сосуда постоянного уровня с патрубком в нижней его части, к которому присоединены подводящая и отводящая трубки, перераспредели- тель с блоком управления и пробоотборные сосуды, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности пробы путем повышения полноты извлечения из жидкости содержащихся в ней веществ за счет обеспечения в контролируемый период неразрывности струи жидкости, изоляции струи от окружающей среды и интегрирования в пробе содержащихся в жидкости ве- ществ, оно снабжено перистальтическим насосом и сорбентом, пробоотборные сосуды выполнены герметичными со стороны сорбента и проточными, а сорбент размещен в каждом из пробоотборных сосудов, при этом к отводной трубке сосуда постоян- ногоуровня присоединен вход перистальтического насоса, к выходу последнего присоединен вход гидрораспределителя, а к выходукаждогоизканаловгидрораспределителя присоединен соответствующий этому каналу пробоотборный сосуд, выход сосуда соединен со сливной магистралью.

19

19

Фиг. 2

/ /

27 28

23

риг.З