Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do po¬ bierania próbek cieczy, produktów pólmazistych i zawiesin.W trakcie wielu procesów chemicznych, prowa¬ dzonych zarówno w skali przemyslowej jak i la¬ boratoryjnej, istnieje koniecznosc pobierania pró¬ bek o okreslonej objetosci w poszczególnych eta¬ pach produkcji w przypadku procesów ciaglych lub po scisle okreslonym czasie w przypadku proce¬ sów periodycznych. Potrzeba ta wystepuje jeszcze czesciej w pracach naukowo-badawczych dotycza¬ cych nowych technologii chemicznych, dla których to konieczna jest znajomosc kinetyki reakcji che¬ micznych.Dla zbadania kinetyki reakcji chemicznych nie¬ zbedne jest pobieranie okreslonych objetosci do¬ kladnie usrednionych próbek i niemal natychmia¬ stowe przerwanie reakcji chemicznej przez na przyklad zamrozenie próbki, jej rozcienczenie, ne¬ utralizacje itp., przy czym operacje te musza byc wykonane bardzo szybko. Niejednokrotnie istnieje potrzeba wstepnego okreslenia ciezaru wlasciwego pobranej próbki.W wielu przypadkach z cieklych substrafów wprowadzonych na poczatek procesu otrzymuje sie w wyniku reakcji chemicznych produkty pólmazi- ste lub zawiesine produktu stalego w cieklym sro¬ dowisku reakcji. Dotychczas, do pobierania próbek substancji o róznej konsystencji stosowalo sie od- 2 powiednie próbniki o odmiennej konstrukcji do¬ stosowanej do konsystencji pobieranej substancji.Znane urzadzenie do pobierania próbek cieklych sklada sie z wlasciwego próbnika oraz prowadnicy. 5 Próbnik wykonany jest w ksztalcie zamknietego z dwóch stron cylindra. W dolnej czesci zamykajacej cylinder znajduje sie otwór o zmiennej skokowo srednicy, w którym umieszczone jest zakonczenie ciegna spelniajace role zaworu iglicowego. Ciegno io przechodzi przez cylinder i zaopatrzone jest we¬ wnatrz komory roboczej próbnika w dwie prze¬ ciwnie dzialajace sprezyny, przy czym jedna z nich dociska zawór iglicowy, a druga tlumi uderzenia tego zaworu w momencie gwaltownego zwolnienia 15 czesci roboczej próbnika. W górnej czesci zamyka¬ jacej -cylinder znajidiuije sie otwór odrpowietrzajacy.Znany sposób pobierania próbki polega na tym, ze zamkniety próbnik zanurza sie w cieczy, której próbke nalezy pobrac, po czym pociaga sie ciegno, & co powoduje otwarcie zaworu iglicowego. Przez po¬ wstaly otwór ciecz wplywa do komory próbnika, wypychajac powietrze przez otwór odpowietrza¬ jacy. Po calkowitym napelnieniu próbnika, na co wskazuje zaprzestanie wydobywania sie pecherzy- 25 ków powietrza z rurki odpowietrzajacej, zwalnia sie ciegno, zamykajac tym samym zawór iglicowy.Po wyjeciu próbnika, pociaga sie ciegno, co powo¬ duje otwarcie zaworu iglicowego i wylanie sie cie¬ czy z komory próbnika. 3* Urzadzenie to przeznaczone jest glównie do po- 118 9503 bierania próbek cieklych. W przypadku produk¬ tów pólmazistych niewielka srednica zaworu igli¬ cowego nie pozwala na przedostanie sie próbki do komory roboczej, a w przypadku zawiesin do ko¬ mory roboczej przedostaje sie produkt ciekly i dro¬ bne ziarna substancji stalej, a nie srednia próbka zawiesiny, przy czym osiadajace ziarna moga za¬ blokowac zawór iglicowy.Dalsza niedogodnoscia jest stosunkowo dlugi czas napelniania próbnika i jego oprózniania jak rów¬ niez niemozliwosc szybkiego i dokladnego wyplu¬ kania komory roboczej bez jej rozbierania, co jest szczególnie wazne przy badaniu kinetyki reakcji chemicznych. Trudnosc dokladnego zamkniecia o- tworu odpowietrzajacego w górnej czesci próbnika powoduje, w przypadku pobierania próbek sub¬ stancji latwolotnych, zmiane ich skladu chemicz- :.nego. Duza niedogodnoscia jest stala objetosc ko¬ mory" próbnika, jak równiez umieszczenie sprezyn wewnatrz tej komory, co powoduje zostawanie cze¬ sci próbki wewnatrz komory, a w przypadku po¬ bierania próbek substancji agresywnych ich szyb¬ kie zniszczenie.Z radzieckiego opisu patentowego nr 580477 zna¬ ny jest próbnik, który sklada sie z cylindra i dwóch tloków, polaczonych ze soba gietkim ciegnem. W dolnej czesci cylindra wywiercone sa otwory i o- sadzone sa cylindryczne nasadki. W górnej czesci próbnika znajduje sie element posredni oraz wi¬ brator. Urzadzenie to, wykorzystujac cisnienie hy¬ drostatyczne slupa wody, sluzy do pobierania prób gruntu i gazu z dna morskiego i stosowane jest w technice wiertniczej. Po opuszczeniu próbnika na dno morza uruchamia sie go pr^ez usuniecie za¬ wleczki za pomoca wibratora. Próbta pobieranego materialu przechodzac przez nasadki oraz otwory dostaje sie do przestrzeni miedzy tlokami i na¬ ciska na górny tlok, podnoszac go do góry w cy¬ lindrze, az do momentu przerwania poboru próbki, przy czym napelnianie próbnika nastepuje bardzo powoli.Urzadzenie wedlug wynalazku, skladajace sie z prowadnicy i próbnika wykonanego w ksztalcie cy-* lindra, wewnatrz którego znajduje sie tlok cha¬ rakteryzuje sie tym, ze tlok poprzez pierwsze cie¬ gno polaczony jest sztywno z denkiem uszczelnia¬ jacym, scisle zamykajacym cylinder w pozycji zam¬ knietej próbnika, a w pozycji otwartej krawedz tloka pokrywa sie z krawedzia cylindra. Odleglosc miedzy czolowa powierzchnia tloka i denkiem u- szczelniajacym jest regulowana. Prowadnica z u- chwytem wyposazona jest w silownik, który po¬ woduje szybkie zassanie próbki i jej zamkniecie w próbniku. Silownik ten polaczony jest w sposób sztywny poprzez drugie ciegno z tlokiem i poprzez* pierwsze ciegno z denkiem uszczelniajacym. Pro¬ wadnica wyposazona jest równiez w ogranicznik, który zamocowany jest na zewnetrznej czesci ele¬ mentu ruchomego silownika.Urzadzenie do pobierania próbek wedlug wyna¬ lazku charakteryzuje sie tym, ze umozliwia bar¬ dzo szybkie pobranie próbki, dzieki zastosowaniu szczelnego tloka, który w momencie zadzialania silownika, na przyklad sprezynowego, powoduje za¬ ssanie próbki do komory cylindrycznej próbnika, 950 4 przy czym otwór, przez który próbka dostaje sie do komory cylindrycznej próbnika równy jest pra¬ ktycznie powierzchni przekroju poprzecznego tej komory. Duza powierzchnia zasysania próbki po-. • zwala na pobieranie zarówno produktów cieklych, pólmazistych jak i zawiesin o identycznym skla¬ dzie chemicznym, a ponadto w przypadku zawie¬ sin, równiez o identycznym skladzie ziarnowym ja¬ ka posiada substancja w najblizszym otoczeniu pró- 19 bnika.Zastosowanie uszczelek z gumy silikonowej, te¬ flonu lub innych materialów elastycznych odpor¬ nych na dzialanie róznych srodowisk, do uszczel¬ nienia tloka i powierzchni zaimyikajacej komore 15 robocza próbnika pozwala na pobieranie takze pró¬ bek substancji agresywnych.Zastosowanie szczelnego tloka, którego krawedz w momencie pelnego otwarcia próbnika pokrywa sie z krawedzia komory roboczej pozwala na cal¬ kowite opróznienie komory z pobranej próbki bez pozostania jej czesci na sciankach próbnika jak równiez dokladne oczyszczenie próbnika na przy¬ klad przez oplukanie czesci roboczej silnym stru¬ mieniem wody lub innej cieczy. Dzieki mozliwo¬ sci zmiany objetosci komory w dosyc szerokich granicach mozna pobierac scisle okreslone wielko¬ sci próbek, jak równiez okreslic w przyblizeniu ge¬ stosc pobranej próbki wazac próbnik pusty i na¬ pelniony. 30 Urzadzenie wedlug wynalazku uwidocznione w przykladzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiono przekrój urzadzenia. Urzadzenie skla¬ da sie z wlasciwego próbnika A oraz prowadnicy Próbnik sklada sie z cylindra 1 z pracujacym wewnatrz tlokiem 2 zaopatrzonym w dwie pary uszczelek z gumy silikonowej 3. Tlok 2 poprzez pierwsze ciegno 4 polaczony jest z denkiem uszczel- 40 niajacym 5. Denko uszczelniajace 5 mozna przesu¬ wac wzdluz osi pierwszego ciegna 4, dzieki zasto¬ sowaniu ukladu nakretki z kolnierzem 6, powo¬ dujacej scisle przyleganie denka 5 do krawedzi cy¬ lindra 1, przeciwnakretki 7 oraz nakretki oporo- 45 wej 8. Prowadnica z uchwytami 9 wyposazona jest w silownik 10 sprezynowy, który poprzez drugie ciegno 11 polaczony jest w sposób sztywny z tlo¬ kiem 2 i dalej poprzez pierwsze ciegno 4 z den¬ kiem uszczelniajacym 5. Popychacz 12 drugiego 50 ciegna 11 zaopatrzony jest w regulowany ogranicz¬ nik 13 oraz profilowana koncówke 14.Zgodnie z wynalazkiem sposób pobierania próbek polega na tym, ze wstepnie przed pobraniem usta¬ la sie objetosc komory roboczej próbnika przez od- 55 powiednie ustawienie denka uszczelniajacego 5 przy pomocy nakretki z kolnierzem 6, przeciwna¬ kretki 7 i nakretki oporowej 8 oraz ustawienie ogranicznika 13 w takiej pozycji, by po calkowi¬ tym otwarciu próbnika przez nacisniecie konców¬ ko ki profilowanej 14 krawedz tloka 2 zrównala sie z krawedzia cylindra 1 próbnika. Tak przygotowa¬ ny próbnik wprowadza sie do badanej cieczy w pozycji zamknietej, po czym przez nacisniecie kon¬ cówki profilowanej 14 do oporu, przesuwa sie dru- •5 gim ciegnem 11 tlok 2 oraz pierwszym ciegnem 45 118 950 6 denko 5, co powoduje calkowite otwarcie próbni¬ ka.Zwalniajac nacisk na koncówke profilowana 14 sprezyna powoduje gwaltowne cofniecie tloka 2. wraz z denkiem 5, zassanie cieczy do komory ro¬ boczej cylindra i szczelne jej zamkniecie. Po wy¬ jeciu próbnika z cieczy, jezeli jest to konieczne, oplukuje sie próbnik z zewnatrz, osusza, wazy wraz z zawartoscia i przez nacisniecie koncówki profi¬ lowanej 14 otwiera cylinder 1 powodujac wypchnie¬ cie pobranej próbki przez przesuwajacy sie tlok 2. Resztki próbki pozostale na uszczelce i pierw¬ szym ciegnie splukuje sie strumieniem wody. Wy¬ suszony próbnik wazy sie ponownie i z róznicy cie¬ zarów oraz objetcfcci próbki ustalonej przed jej pobraniem okresla sie przyblizona gestosc pobra¬ nej próbki.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do pobierania próbek cieczy, pro¬ duktów pólmazistych i zawiesin, skladajace sie z 10 15 20 próbnika wykonanego w ksztalcie cylindra, wew¬ natrz którego znajduje sie tlok oraz z prowadnicy, znamienny tym, ze tlok (2) poprzez pierwsze cie¬ gno (4) polaczony jest sztywno z denkiem uszczel¬ niajacym (5), scisle zamykajacym cylinder (1) w pozycji zamknietej próbnika, a w pozycji otwartej krawedz tloka (2) pokrywa sie z krawedzia cylin¬ dra (1), przy czym odleglosc pomiedzy czolowa powierzchnia tloka (2) i denkiem uszczelniajacym (5) jest regulowana, natomiast prowadnica wypo¬ sazona jest w silownik (10), który powoduje szyb¬ kie zassanie próbki i jej zamkniecie w próbniku, przy czym silownik (10) polaczony jest w sposób sztywny poprzez drugie ciegno (11) z tlokiem (2) i poprzez pierwsze ciegno (4) z denkiem uszczel¬ niajacym (5). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze posiada ogranicznik (13), który zamocowany jest na zewnetrznej czesci elementu ruchomego silo¬ wnika (10). PL