Инфракрасная кювета Советский патент 1981 года по МПК G01N21/24 G01J3/02 

Настоящее изобретение относится к инфракрасной технике, используемой для исследования веществ с помощью спектрального анализа в инфракрасной области. Известны инфракрасные проточные кюветы, содержащие корпус, установленную в нем пробку с окном и тефлоновую прокладку {1). При высоких давлениях тефлон становится текучим. Наиболее близка к предлагаемой инфракрасная протонная кювета, предназначенная для работы при высоких температурах и давлениях, содержащая корпус с отверстием для пропускания светового потока .с установленньош в нем при помощи пробок окнами между которыми находится распорное кольцо, причем поверхности , прилеггиощие к поверхностн окон, являются плоскими и отполированы с точностью до одной длины волны интерференции натриевого источника света, а также измерительной емкостью с входным и выходным отверстиями и уплотнительными кольцами 2. При подачедавления окна вступаиот в прямой контакт с пробкакш, что при водит к их разрушению. Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения контакта окон .с уплотнительными средствам. Поставленная цель достигается тем, что инфракрасная кювета для непрерывного анализа веществ при высоких температурах и давлениях, содержащая корпус.сЬ сквозным отверстием для пропускания светового потока с установленными в нем при помощи пробок окнами, между которьвии находится распорное кольцо, и измерительной емкостью с входным н выходным отверстнями и уплотнительными средствами, причем внутренние торцовые, поверхности пробок, находящиеся в непосредственном контакте с поверхностями окон, являются плоскими и отполированы с точностью не ниже одной длины волны интерференции натриевого источника света;.снабжена, муфтой, в которой установлены окна, уплотнительные средства установлены между муфтой н внутренними торцевьвхи поверхностями пробок без непосредственного контакта с окнами, между уплотнительными средствами и внутренними торцовыми поверхн.остями пробок установлены дополнительные уплотнительные средства,каждая пробка выполнена в виде вн«11него и внутреннего, вставленного в муфту, участков, площадь поперечного сечения внутреннего участка меньше площади поперечного сече,ния внешнего и меньше внутренней пло щади поперечного сечения муфты. На чертеже представлено поперечное сечение кюветы. Кювета содержит корпус 1, пробки 2, 3с резьбой 4, установленные в от верстии для пропускания светового по тока, выполненном в корпусе, входной канал 5, выходной канал 6, муфту 1-. выполненную из металла. Измерительная емкость 8 кюветы образована окна ми 9, пропускающими инфракрасное излучение. Муфта 7 имеет одно или боле отверстий 10, 11, которые служат для подвода веществ к объему 8 через вхо ной канал 5, а оттуда к выходному ка налу 6. Пробки 2, 3 имеют отверстия 12 для прохождения излучения, а также i/частки 13, диаметр которых меньше диаметра участков с резьбой 4. Ме ду окнами 9 в измерительной емкости 8 расположено распорное кольцо 14. Между муфтой 7 и каждой из пробок 2, 3 установлены уплотнительные кольда 15, 16 (уплотнения), причем кольца 15 имеют круглое, а кольца 16 - К-об разное сечение. Поверхности 17 окон отполированы с точностью до одной волны интерференции натриевого источника света. Работает кювета следующим образом Исследуемое вещество подается в измерительную емкость 8 через входно канал 5 и выводится из нее через выходной канал 6. При к окнам 9 приклсщывается давление под действием распорного кольца 14, которое представляет собой шайбу неправильной формы, обладанйцую пружинящим дей ствием. Кювету устанавлявгиот в спектральный прибор (на чертеже не показан). Через отверстие 12 пропускают инфракрасное излучение и производят регистрацию прошедшего излучения. Важной особенностью кюветы является то, что муфта 7 частично перекрывает участки 13 пробок, что исключает контакт колец 15, 16 с.окиами 9. Уплотнительные кольца 15 можно изготовить из резины или тефлона. Эти кольца представляют собой плавные уплотнительные средства от утечки измеряемой среды (газа) из иэмерительной емкости. Кольца 16 являются всп(я«эгательным средстве эгшцсты от утечки газа через ту часть пробки, где имеется резьба. Они выполнены из мягкого металла, который может деформироваться уплотнительными кольцами 15 при подаче давления, Moryieero вжать основное уплотнение 15 во вспомогательное 16. Особенно хорошей конструкцией спомогательного уплотнения 16 является кольдо К-обраэного сечения, выполненное из меди. Такое сочетание употнений дало возможность выдерживать давления около 2110 кг/кв.. С точки зрения практического применения данного изобретения предпочтительнее использовать окна, состоящие из сульфида цинка. Каждое окно должно быть оптически плоским для того, чтобы обеспечить наилучшее прижатие при контакте с поверхностями 17 пробок 2, 3. Муфта 7 может состоять из множества металлических колец, которые, соединяясь вместе под давлением, образуют единую цилиндрическую поверхность, эффективно изолирующую окна 9 от основного уплотнения 15. Муфта 7 имеет множество отверстий 10, 11,связанных с входным каналом 5 и выходным каналом 6, однако это не является крайне необходимым. Вместо отверстий внутри каналов 5 и 6 могут быть проделаны открытые подсоединения или другие , соединения любой геометрической форNEtj, позволяющие эффективно использовать муфту. Цилиндрическая муфта несет также очень важную функцию исключения любого неиспользуемого пространства в измерительной емкости 6. Кювета данного изобретения может использоваться для дискретного или непрерывного анализа. Она оснащена уплотнениями, сводящими к минимуму потери в окнах, расположенных внутри кюветы и пропускающих инфракрасное излучение. Формула изобретения Инфракрасная кювета для непрерывного анализа веществ при высоких температурах и давлениях, содержащая корпус со сквозным отверстием для пропускания светового потока с установленными в нем при помощи пробок окнами, между кото{ил(И находится распорное кольцо, и измерительной емкостью с входньФ1. и выходным отверстиями и уплотнительн 1ми средствами, причем внутренние торцовые поверхности пробок, находящиеся в непосредственном контакте с поверхностями окон, являются плоскими и отполированы с точностью не ниже одной длины волны Интерференции натриевого источника света, отличающаяся тем, что, с целью повьвления надежности за счет исключения контакта окон с уплотнительньмя средствами; она снабжена муфтой, в которой установлены окна, уплотнительные средства установлены между муфтой и внутренними торцовыми поверхностями пробок без непосредственного контакта с окнами, между уплотнительными средствами и внутренними торцовыми поверхностями пробок установлены дополни тельные уплотнительные средства./каждая пробка выполнена в виде внешнего и внутреннего,вставленного в муфту,участков г площадь поперечного сечения внутреннего участка меньше площади поперечного сечения внешнего и меньше внутренне й площади поперечного сечения муфты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Fang et al. Equipment For High Pressure infrared Measurements, Applied Spectroscopy, vol. 24, 1, 1970, p. 21-27.

2.Tinker aind Morris, High Pressu-sre. High Temperature, Jnfrafed - Ultraviolet - Visible Spectrophoto- meter Cell, for in, situ Catalyst Studies, The Review of Scientific Instruments, vol. 43, 7, July 1972, p. 1024-1036 (прототип).