УСТРОЙСТВО для ОТБОРА ПРОБ Советский патент 1973 года по МПК G01F11/00 

1

Известно устройство для отбора проб различных химически активных жидкостей, выполненное в виде стакана с трубой, внутри которых помещен стержень с конической пробкой на конце, выполняющих роль системы перемещения дозы пробы из резервуара.

Известное устройство не обеспечивает высокой точности дозировки при отборе в труднодоступных местах.

Для повышения точности дозировки пробы и возможности отбора ее в труднодоступных местах в предлагаемом устройстве система перемещения отбираемого для пробы материала выполнена в виде заполненной ртутью полости корпуса, разделенной на две части пористой перегородкой, пропитанной электролитом, по обе стороны которой размещены электроды, соединенные с источником электрического тока.

На чертеже приведена принципиальная схема описываемого устройства, содержащего корпус 1, выполненный из изолирующего материала, например стекла. В средней части корпуса закреплена пропитанная электр0о1итом пористая перегородка 2, разделяющая корпус на две части, заполненные ртутью 3. Электроды 4, смонтированные по обе стороны перегородки 2, связаны с источником электрического тока.

В качестве электролита используют раствор, содержащий соли ртути, например .

Пористая перегородка 2 выполнена из материала, хорощо смачиваемого электролитом и несмачиваемого ртутью.

Устройство работает следуюи1им образом. При пропускании тока через электроды 4, электролит и металлическую ртуть в соответствии с законом Фарадея на катоде выделяется некоторое количество ртути, а на аноде растворяется эквивалентное количество ртути. Это приводит к тому, что поршень в виде столбика ртути смещается в ту или иную сторону в зависимости от направления тока. При смещении поршня жидкость набирается в устройство или выдавливается из него. Скорость заполнения (опорожнения) устройства определяется следующим выражением:

dV f-M dt Fln

где / - сила тока, а;

М - молекулярный вес, кг; F - число Фарадея, кул/кг-лю гь. п - число электронов на элементарную

электрохимическую реакцию, 7 - плотность ртути, кг/м.

При токе в 1 а для электролита на основ; 30 K2Hgl4 скорость заполнения будет равна

3

0,15 . Для отбора пробы заданного объема необходимо пропустить ток / в течение времени

V.F.n

т

Площадь перегородки при этом меньше . При радиусе пор г давление, необходимое для продавливания ртути сквозь перегородку, равно:

Р -, 2г

где л - поверхностное натяжение ртути, 0,471 н/м.

В случае, если мкм, давление продавливания равно 2,5 ати, тогда как для отбора пробы достаточно давление IQ- -IQ- ати.

Таким образом, деформация поверхности ртути на границе с пористой перегородкой не сказывается на точности устройства.

Диаметр части корпуса, в которой размещен ртутный поршень, должен обеспечивать устойчивость мениска ртути в условиях применения данной конструкции. В нормальных условиях диаметр поршня не более 1 мм.

Предложенное устройство не содержит электродвигателя и редуктора, поэтому точность дозировки значительно повышена за счет устранения люфтов. Устройство иросто в обращении и допускает регулировку скорости отбора пробы или объема пробы в широких пределах путем изменения управляющего тока. Погрешность устройства определяют погрешностью задания тока и измерения времени.

Отбор агрессивных взаимодействующих с ртутным поршнем электролитов возможен с помощью предварительного ввгден 1я в устройство разделительной жидкости.

Предмет изобретения

Устройство для отбора проб, содержащее корпус и установленную в нем систему перемещения отбираемого для пробы материала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозировки пробы и возможности отбора ее в труднодоступных местах, в нем система перемещения отбираемого для пробы материала выполнена в виде заполненной ртутью полости корпуса разделенной на две части пористой перегородкой, пропитанной электролитом, по обе стороны которой размеHj,eHbi электроды, соединенные с источником электрического тока.