RU208870U1

RU208870U1 - BAG-TYPE MICROFLOW SOURCE

Info

Publication number: RU208870U1
Application number: RU2021127815U
Authority: RU
Inventors: Александр Дмитриевич Волосников
Priority date: 2021-09-20
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2022-01-19

Abstract

Полезная модель относится к области аналитической химии и может быть использована во всех сферах техники, где требуется осуществление аналитического контроля состава газовых сред. Источник микропотока по форме представляет собой герметичную, заполненную дозируемым веществом, емкость и состоит из двух однослойных стенок (1) - идентичных по форме кусков пленки, выполненной из полимерного проницаемого материала, относящегося к группе фторопластов, которые сварены по периметру нахлесточным сварным швом (2). Сварной шов (2) формируется путем сварки нагретым инструментом или иным способом. Внутри мешка находится дозируемое вещество (3) в конденсированном состоянии, например, вода, органические растворители и иные летучие вещества. Технический результат заключается в повышении производительности источника микропотока относительно известных аналогов, а также упрощении его конструкции. 2 ил.The utility model relates to the field of analytical chemistry and can be used in all areas of technology where analytical control of the composition of gaseous media is required. The source of the microflow in form is a sealed container filled with a dosed substance and consists of two single-layer walls (1) - identical in shape pieces of a film made of a polymeric permeable material belonging to the group of fluoroplastics, which are welded along the perimeter with an overlap weld (2) . The weld (2) is formed by welding with a heated tool or otherwise. Inside the bag is the dosing substance (3) in a condensed state, such as water, organic solvents and other volatile substances. The technical result consists in increasing the performance of the microflow source relative to known analogues, as well as simplifying its design. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области аналитической химии, а именно градуировке газоаналитических приборов с использованием источников микропотока. Полезная модель может быть использована во всех сферах техники, где требуется осуществление аналитического контроля состава газовых сред.The utility model relates to the field of analytical chemistry, namely the calibration of gas analytical instruments using microflow sources. The utility model can be used in all areas of technology where analytical control of the composition of gaseous media is required.

Источники микропотока применяются для градуировки газоаналитических приборов и представляют собой сосуды с проницаемыми стенками, заполненные дозируемым веществом. Известные источники микропотока имеют относительно низкую производительность, что не позволяет приготавливать градуировочные газовые смеси с достаточно высокими концентрациями. При необходимости получения смеси с более высокой концентрацией приходится использовать одновременно несколько источников микропотока, в ряде случаев более сотни, что нецелесообразно, в том числе и экономически.Microflow sources are used for calibration of gas analytical instruments and are vessels with permeable walls filled with a dosed substance. Known sources of microflow have a relatively low productivity, which does not allow the preparation of calibration gas mixtures with sufficiently high concentrations. If it is necessary to obtain a mixture with a higher concentration, it is necessary to use several sources of microflow simultaneously, in some cases more than a hundred, which is inexpedient, including economically.

Известен источник микропотока, описанный в статье «Detennination of fluoride in air and stack gas samples by use of an ion specific electrode» («Определение фторидов в образцах воздуха и газов с использованием ионоселективных электродов»), L.A. Elfers, С.Е. Decker, Analytical Chemistry №11, American Chemical Society 1968, c. 1658-1661.A microflow source is known, described in the article “Detennination of fluoride in air and stack gas samples by use of an ion specific electrode”, L.A. Elfers, S.E. Decker, Analytical Chemistry No. 11, American Chemical Society 1968, p. 1658-1661.

Источник микропотока представляет собой герметичную, заполненную дозируемым веществом, емкость, изготовленную из полимерного материала, а именно из фторопласта.The source of the microflow is a sealed container filled with a dosed substance, made of a polymeric material, namely, fluoroplastic.

Источник микропотока изготавливается из фторопластовой трубки, в которую для герметизации с обоих концов установлены пробки из фторопласта и обжаты медными хомутами.The microflow source is made of a fluoroplastic tube, into which fluoroplast plugs are installed at both ends for sealing and crimped with copper clamps.

Недостатками данного устройства являются сложность сборки конструкции, так как для сборки источника необходимы дополнительные детали - пробки, медные хомуты и загибочный инструмент. Также к недостаткам аналога можно отнести сравнительно низкую производительность, обусловленную ограничением по длине и диаметру трубки.The disadvantages of this device are the complexity of assembling the structure, since additional parts are needed to assemble the source - plugs, copper clamps and a bending tool. Also, the disadvantages of the analogue include a relatively low productivity due to the limitation on the length and diameter of the tube.

Известен источник микропотока, описанный в патенте США №6358577 «Membrane permeable to aromatic products» («Мембрана, проницаемая в отношении душистых веществ»), МПК: В32В 7/06, опубликовано 19.03.2002.A known source of microflow is described in US Pat.

Описан источник микропотока мешкового типа (термосварной мешок), представляющий собой герметичную емкость, заполненную дозируемым веществом (смесью душистых веществ), при этом стенки емкости выполнены из полимерного проницаемого материала, относящегося к группе фторопластов.A bag-type microflow source (thermo-welded bag) is described, which is a sealed container filled with a dosed substance (a mixture of fragrant substances), while the walls of the container are made of a polymeric permeable material belonging to the group of fluoroplastics.

В известном источнике микропотока мешкового типа (термосварной мешок) стенки выполнен из многослойной полимерной пленки, при этом один из слоев является непроницаемым, другой - проницаемым. Проницаемый слой заклеен непроницаемой пленкой, отклеиваемой пользователем для запуска устройства в работу.In a well-known bag-type microflow source (thermo-welded bag), the walls are made of a multilayer polymer film, one of the layers is impermeable, the other is permeable. The permeable layer is sealed with an impervious film peeled off by the user to put the device into operation.

Недостатком рассматриваемого технического решения является значительная технологическая сложность изготовления стенок источника микропотока из многослойных пленок.The disadvantage of the technical solution under consideration is the significant technological complexity of manufacturing the walls of the microflow source from multilayer films.

В качестве прототипа был выбран источник микропотока, описанный в статье «Primary standards for trace gas analysis» («Первичные стандарты для анализа следовых количеств газов»), А.Е. O'Keeffe, G.C. Ortman, Analytical Chemistry №6, American Chemical Society 1966, c. 760-763.As a prototype, a microflow source was chosen, described in the article “Primary standards for trace gas analysis”, by A.E. O'Keeffe, G.C. Ortman, Analytical Chemistry No. 6, American Chemical Society 1966, p. 760-763.

Источник микропотока представляет собой герметичную, заполненную дозирующим веществом, емкость, однослойная стенка которой выполнена из полимерного проницаемого материала, а именно из фторопласта.The microflow source is a sealed container filled with a dosing agent, the single-layer wall of which is made of a polymeric permeable material, namely, fluoroplast.

Источник микропотока изготавливается из фторопластовой трубки, в которую для герметизации с обоих концов установлены стальные шарики с диаметром в 1,5 раза превышающим диаметр трубки. В случае, если дозируемое вещество вызывает коррозию, используются стеклянные шарики.The source of the microflow is made of a fluoroplastic tube, in which steel balls with a diameter 1.5 times greater than the diameter of the tube are installed for sealing at both ends. In case the dosed substance is corrosive, glass beads are used.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, так как для сборки источника необходимы дополнительные детали - шарики. Также к недостаткам можно отнести сравнительно низкую производительность, обусловленную ограничением по длине и диаметру трубки.The disadvantages of this device are the complexity of the design, since additional parts - balls - are needed to assemble the source. Also, the disadvantages include relatively low productivity, due to the limitation on the length and diameter of the tube.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение дозирования микропотока паров летучих веществ с постоянной и высокой производительностью для приготовления градуировочных смесей с высокой концентрацией, необходимых для градуировки газоаналитических приборов.The task to be solved by the claimed utility model is to provide dosing of a microflow of vapors of volatile substances with a constant and high productivity for the preparation of calibration mixtures with a high concentration necessary for calibrating gas analytical instruments.

Технический результат заключается в повышении производительности источника микропотока относительно известных аналогов, а также упрощении его конструкции.The technical result consists in increasing the performance of the microflow source relative to known analogues, as well as simplifying its design.

Технический результат достигается тем, что источник микропотока паров веществ мешкового типа содержит герметичную, заполненную дозирующим веществом, емкость, однослойная стенка которой выполнена из полимерного проницаемого материала, относящегося к группе фторопластов, согласно полезной модели, емкость образована из двух идентичных по форме и сваренных по периметру проницаемых стенок, которые образуют замкнутый объем, заполненный дозируемым веществом, при этом стенки выполнены из полимерного проницаемого материала, относящегося к группе фторопластов.The technical result is achieved by the fact that the source of the microflow of vapors of bag-type substances contains a sealed container filled with a dosing substance, the single-layer wall of which is made of a polymeric permeable material belonging to the group of fluoroplasts, according to the utility model, the container is formed from two identical in shape and welded around the perimeter permeable walls, which form a closed volume filled with a dosed substance, while the walls are made of a polymeric permeable material belonging to the group of fluoroplastics.

Таким образом, источник микропотока, представляющий собой емкость, однослойная стенка которой выполнена из полимерного проницаемого материала, относящегося к группе фторопластов, обеспечивает повышение производительности источника микропотока. Герметизация источника микропотока за счет материала его стенок позволяет значительно упростить его конструкцию. За счет использования данного источника микропотока становится возможным приготовление градуировочных газовых смесей с высокой концентрацией, необходимых для градуировки газоаналитических приборов.Thus, the microflow source, which is a container, the single-layer wall of which is made of a polymeric permeable material belonging to the group of fluoroplastics, provides an increase in the performance of the microflow source. The sealing of the microflow source due to the material of its walls makes it possible to significantly simplify its design. Due to the use of this source of microflow, it becomes possible to prepare calibration gas mixtures with a high concentration, which are necessary for calibrating gas analytical instruments.

В результате анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, не был обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленной полезной модели, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого аналога по совокупности признаков, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна» по действующему законодательству.As a result of the analysis of the prior art, including the search for patent and scientific and technical sources of information, no analogue was found, characterized by features identical to all the essential features of the claimed utility model, and the definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest analogue in terms of the totality of features, made it possible identify a set of distinctive features in the claimed object that are significant in relation to the technical result perceived by the applicant and set forth in the formula of the utility model. Therefore, the claimed utility model complies with the condition of patentability of the utility model "novelty" under the current legislation.

На фиг. 1 показан источник микропотока мешкового типа.In FIG. 1 shows a bag type microflow source.

На фиг. 2 показан разрез источника микропотока мешкового типа.In FIG. 2 shows a cross section of a bag-type microflow source.

Источник микропотока по форме представляет собой герметичную, заполненную дозируемым веществом, емкость и состоит из двух однослойных стенок 1 - идентичных по форме кусков пленки, выполненной из полимерного проницаемого материала, относящегося к группе фторопластов, которые сварены по периметру нахлесточным сварным швом 2. Сварной шов 2 формируется путем сварки нагретым инструментом или иным способом. Внутри мешка находится дозируемое вещество 3 в конденсированном состоянии, например, вода, органические растворители и иные летучие вещества.The source of the microflow in form is a sealed container filled with a dosed substance and consists of two single-layer walls 1 - pieces of a film identical in shape, made of a polymeric permeable material belonging to the group of fluoroplastics, which are welded along the perimeter with an overlap weld 2. Weld joint 2 formed by welding with a heated tool or otherwise. Inside the bag is the metered substance 3 in a condensed state, such as water, organic solvents and other volatile substances.

Источник микропотока работает следующим образом.The microflow source works as follows.

Для изготовления источника микропотока из пленки, изготовленной из материала из группы фторопластов, вырезают две заготовки идентичной формы, а именно прямоугольной. Толщина пленки и размер выбираются исходя из требуемой производительности источника микропотока. Края заготовок свариваются по периметру внахлестку нагретым инструментом, оставляя незаваренное отверстие шириной 5-7 мм. Через полученное отверстие при помощи пипетки, шприца или иного подобного приспособления источник микропотока заполняется дозируемым веществом в жидкой фазе, после чего отверстие заваривается тем же нагретым инструментом.To manufacture a source of microflow from a film made from a material from the group of fluoroplastics, two blanks of identical shape, namely, rectangular, are cut out. The film thickness and size are selected based on the required performance of the microflow source. The edges of the blanks are welded along the perimeter with an overlap with a heated tool, leaving an unwelded hole 5-7 mm wide. Through the resulting hole, using a pipette, syringe, or other similar device, the microflow source is filled with the dosed substance in the liquid phase, after which the hole is sealed with the same heated tool.

Источник микропотока размещают в термостате генератора градуировочных газовых смесей, включают стабильный поток газа-носителя (азота, гелия или иного инертного, нетоксичного и не вызывающего коррозию газа) и нагревательную систему, обогревающую термостат за счет нагревательного элемента сопротивления. Дозируемое вещество 3 диффундирует через стенку мешка 1, при этом скорость диффузии определяется свойствами дозируемого вещества 3, материалом, толщиной и размерами стенки 1 и температурой, поддерживаемой в термостате. По стабилизации условий отбирают готовую градуировочную газовую смесь.The source of the microflow is placed in the thermostat of the calibration gas mixture generator, a stable carrier gas flow (nitrogen, helium or other inert, non-toxic and non-corrosive gas) and a heating system heating the thermostat due to the resistance heating element are switched on. The dosed substance 3 diffuses through the wall of the bag 1, while the diffusion rate is determined by the properties of the dosed substance 3, the material, thickness and dimensions of the wall 1 and the temperature maintained in the thermostat. After stabilization of the conditions, a ready-made calibration gas mixture is taken.

Представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого устройства следующей совокупности условий:The presented information testifies to the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed device:

- заявляемое техническое решение относится к области аналитической химии, а именно к источникам микропотока, используемым при градуировке газоаналитических приборов;- the claimed technical solution relates to the field of analytical chemistry, namely to the sources of microflow used in the calibration of gas analytical instruments;

- для заявленного источника микропотока мешкового типа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;- for the claimed source of bag-type microflow in the form as it is described in the independent clause of the stated formula of the utility model, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known before the priority date is confirmed;

- конструкция предлагаемого технического решения позволяет значительно повысить производительность источника микропотока, что позволяет приготавливать градуировочные газовые смеси с более высокими концентрациями.- the design of the proposed technical solution makes it possible to significantly increase the performance of the microflow source, which makes it possible to prepare calibration gas mixtures with higher concentrations.

Следовательно, заявляемый источник микропотока мешкового типа соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the inventive bag-type microflow source meets the condition of "industrial applicability".

Claims

Source of a microflow of vapors of bag-type substances, containing a sealed container filled with a dosed substance, the single-layer wall of which is made of a polymeric permeable material belonging to the group of fluoroplastics, characterized in that the container is formed from two single-layer walls that are identical in shape and welded along the perimeter, which form a closed volume filled with a dosed substance, while both walls are made of a polymeric permeable material belonging to the group of fluoroplastics.