RU2186369C2

RU2186369C2 - Device measuring content of impurities in gas, liquid or solid media by test tubes ( alternatives )

Info

Publication number: RU2186369C2
Application number: RU2000109158A
Authority: RU
Inventors: Ф.Б. Байбаков; И.В. Бармин; Ольга Валерьевна Бакулина; В.Г. Елисеев; В.В. Мордовин
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2002-07-27

Abstract

FIELD: measurement technology, petrochemical, heat power and other industries. SUBSTANCE: device can also be utilized for ecological control by taking samples and measuring content of impurities ( oil products, carbon oxide and dioxide, fuels and other impurities ) in gas, liquid and solid media. Device has chamber 1 with inspection holes 5 and 6 made in its walls. Chamber houses set of testing components: test tube 8 with indicative composition, absorption cartridge 9 with sorbent and ampoule cartridge 10 carrying ampoule with solvent 11. These components are interjoined with the aid of elastic couplings 12 and 13, thrust bushing 14 and scale 7 which is mounted on chamber 1 at level of lower inspection hole 6 for longitudinal movement relative to test tube 8. In correspondence with second alternative device includes chamber 1 with inspection holes 5 and 6 made in its walls. Chamber houses set of test elements such as test tube 8 with indicative composition, absorption cartridge 9 and ampoule cartridge 10 carrying ampoule with solvent 11. These elements are interlinked by couplings 12 and 13, thrust bushing 14 and scale 7 which is mounted on chamber at level of lower inspection hole 6 and thrust bushing 14 is mounted for longitudinal movement with reference to chamber 1. EFFECT: improved functional convenience and measurement accuracy. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных отраслях промышленности, а именно в нефтехимической, топливно-энергетической и др., а также для экологического контроля путем отбора проб и измерения содержания примесей (нефтепродуктов, окиси и двуокиси углерода, масла, топлив и др. примесей) в газовой, жидкой и твердых средах. The invention relates to the field of measuring equipment and can be used in various industries, namely in the petrochemical, fuel and energy, etc., as well as for environmental control by sampling and measuring the content of impurities (oil products, carbon monoxide and carbon dioxide, oil, fuels and other impurities) in gaseous, liquid, and solid media.

Известно устройство для контроля примесей масла в газе, представляющее индикаторные трубки, используемые в комплекте с ампульным патроном, состоящим из стеклянной трубки и помещенной внутри нее ампулы с растворителем. Для определения содержания масла после отбора пробы газа на индикаторную трубку ампульный патрон вскрывают и соединяют его с поливинилхлоридной трубкой (муфтой) с индикаторной трубкой. Затем разбивают ампулу и после прохождения растворителя через индикаторную трубку определяют концентрацию примесей масла в газе по длине окрашенного слоя, прикладывая индикаторную трубку к шкале, приведенной в инструкции по эксплуатации или на этикетке комплекта контрольных трубок, (см., например, Ф.Б. Байбаков, В.М. Шарапов "Контроль примесей в сжатых газах". М., Химия, 1989, с. 73-76). A device for controlling impurities of oil in a gas is known, which is an indicator tube used in conjunction with an ampoule cartridge consisting of a glass tube and an ampoule with a solvent placed inside it. To determine the oil content after sampling the gas on the indicator tube, the ampoule cartridge is opened and connected to a polyvinyl chloride tube (sleeve) with the indicator tube. Then the ampoule is broken and after passing the solvent through the indicator tube, the concentration of oil impurities in the gas is determined along the length of the colored layer, applying the indicator tube to the scale given in the operating instructions or on the label of the set of control tubes (see, for example, F.B.Baybakov , VM Sharapov "Control of impurities in compressed gases." M., Chemistry, 1989, pp. 73-76).

Недостатками известного устройства являются неудобство определения длины окрашенного слоя индикаторной трубки при прикладывании ее к шкале и недостаточная точность измерения концентрации примесей из-за возможного смещения индикаторной трубки относительно шкалы при считывании результата. The disadvantages of the known device are the inconvenience of determining the length of the colored layer of the indicator tube when applying it to the scale and the lack of accuracy in measuring the concentration of impurities due to the possible displacement of the indicator tube relative to the scale when reading the result.

Известен способ для определения примесей масла в газах и устройство для его осуществления. Устройство содержит комплект контрольной трубки - индикаторную трубку с индикаторным составом, поглотительный патрон с сорбентом, ампулу с растворителем, заключенную в ампульном патроне, соединенные между собой эластичными соединительными муфтами. A known method for determining impurities of oil in gases and a device for its implementation. The device contains a set of control tube — an indicator tube with an indicator composition, an absorption cartridge with a sorbent, an ampoule with a solvent, enclosed in an ampoule cartridge, interconnected by elastic couplings.

Анализируемый газ пропускается через установленный в пробоотборнике поглотительный патрон с сорбентом, в котором поглощаются примеси масла, содержащиеся в газе. Для определения содержания примесей масла ампульный патрон вскрывают и соединяют его с поглотительным патроном и индикаторной трубкой эластичными муфтами. Затем разбивают ампулу и после прохождения растворителя через поглотительный патрон и индикаторную трубку определяют концентрацию примесей масла по длине окрашенного слоя индикаторной трубки (см., например, патент Украины 15079, кл. 6 G 01 N 21/78, 1997). The analyzed gas is passed through an absorption cartridge with a sorbent installed in the sampler, in which the impurities of the oil contained in the gas are absorbed. To determine the content of oil impurities, the ampoule cartridge is opened and connected to the absorption cartridge and indicator tube by flexible couplings. Then the ampoule is broken and after passing the solvent through the absorption cartridge and the indicator tube, the concentration of oil impurities is determined along the length of the colored layer of the indicator tube (see, for example, Ukrainian patent 15079, CL 6 G 01 N 21/78, 1997).

Недостатками данного устройства также являются неудобство прикладывания индикаторной трубки к шкале и недостаточная точность измерения из-за возможного смещения индикаторной трубки относительно шкалы при считывании результата. The disadvantages of this device are the inconvenience of applying the indicator tube to the scale and insufficient measurement accuracy due to the possible displacement of the indicator tube relative to the scale when reading the result.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками, принятое в качестве прототипа. Устройство содержит камеру с выполненными на стенках смотровыми окнами, внутри которой размещен комплект из нескольких контрольных элементов, соединенных между собой эластичными муфтами, и упорную втулку. После извлечения из камеры индикаторную трубку прикладывают к шкале для определения концентрации примесей по длине окрашенного слоя (см. патент России 2137102, кл. 6 G 01 N 1/10, 1/22 от 23.10.98 г.). The closest in technical essence and the achieved result is a device for measuring the content of impurities in gas, liquid and solid media control tubes, adopted as a prototype. The device comprises a chamber with viewing windows made on the walls, inside of which there is a set of several control elements interconnected by elastic couplings, and a thrust sleeve. After extraction from the chamber, the indicator tube is applied to the scale to determine the concentration of impurities along the length of the colored layer (see Russian patent 2137102, CL 6 G 01 N 1/10, 1/22 from 10.23.98).

Недостатками этого устройства также являются неудобство прикладывания индикаторной трубки к шкале и недостаточная точность измерения из-за возможного смещения индикаторной трубки относительно шкалы при считывании результата. The disadvantages of this device are the inconvenience of applying the indicator tube to the scale and the lack of measurement accuracy due to the possible displacement of the indicator tube relative to the scale when reading the result.

Задачей данного изобретения является повышение удобства эксплуатации и точности измерения устройства. The objective of the invention is to improve the usability and accuracy of measurement of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах, содержащем камеру с выполненными на стенках смотровыми окнами, внутри которой размещен комплект контрольных элементов, соединенных между собой эластичными соединительными трубками, упорную втулку и шкалу, шкала установлена на камере на уровне нижнего смотрового окна с возможностью продольного перемещения относительно контрольной трубки. The specified technical result is achieved by the fact that in the device for measuring the content of impurities in gas, liquid and solid media, containing a chamber with inspection windows made on the walls, inside which there is a set of control elements interconnected by elastic connecting tubes, a thrust sleeve and a scale, a scale mounted on the camera at the level of the lower viewing window with the possibility of longitudinal movement relative to the control tube.

Кроме того, по второму варианту в устройстве для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками, содержащем камеру с выполненными на стенках смотровыми окнами, внутри которой размещен комплект контрольных элементов, соединенных между собой эластичными соединительными муфтами, упорную втулку и шкалу, шкала размещена на камере на уровне нижнего смотрового окна, а упорная втулка установлена с возможностью продольного перемещения относительно камеры. In addition, according to the second embodiment, in the device for measuring the content of impurities in gas, liquid and solid media, control tubes comprising a chamber with viewing windows made on the walls, inside which a set of control elements interconnected by elastic couplings, a thrust sleeve and a scale are placed, the scale is placed on the camera at the level of the lower viewing window, and the thrust sleeve is mounted with the possibility of longitudinal movement relative to the camera.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1-4 показаны:
фиг.1 - общий вид устройства;
фиг.2 - устройство в разрезе;
фиг.3 - подвижная шкала;
фиг.4 - упорная втулка, установленная с возможностью продольного перемещения.The invention is illustrated by drawings, where figure 1-4 shows:
figure 1 - General view of the device;
figure 2 - device in section;
figure 3 - moving scale;
4 is a thrust sleeve mounted with the possibility of longitudinal movement.

Устройство для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердых средах представляет разъемную камеру 1, состоящую из свинчивающихся верхней части 2 (фиг.1) и нижней части 3, с внутренней полостью 4. На стенках камеры 1 имеются смотровые окна 5 и 6. На камере на уровне нижнего смотрового окна 6 выполнена шкала 7. В полости камеры 1 размещен комплект контрольных элементов - индикаторная трубка с индикаторным составом 8 (фиг.2), поглотительный патрон с сорбентом 9 и ампульный патрон 10, содержащий ампулу с растворителем 11, соединенные между собой эластичными соединительными муфтами 12 и 13. A device for measuring the content of impurities in gas, liquid and solid media is a detachable chamber 1, consisting of a screwed upper part 2 (Fig. 1) and lower part 3, with an internal cavity 4. On the walls of the chamber 1 there are viewing windows 5 and 6. On a scale 7 is made on the chamber at the level of the lower viewing window 6. A set of control elements is placed in the cavity of the chamber 1 — an indicator tube with indicator composition 8 (FIG. 2), an absorption cartridge with a sorbent 9 and an ampoule cartridge 10 containing an ampoule with a solvent 11 connected between sobo flexible couplings 12 and 13.

В нижней части 3 камеры 1 закреплена упорная втулка 14 из упругого материала с каналом 15 для слива растворителя, а в верхней части размещена пружина 16 для поджатая комплекта контрольных элементов: индикаторной трубки 8, поглотительного патрона 9 и ампульного патрона 10. In the lower part 3 of the chamber 1, a thrust sleeve 14 of elastic material with a channel 15 for draining the solvent is fixed, and in the upper part there is a spring 16 for a tightened set of control elements: indicator tube 8, absorption cartridge 9 and ampoule cartridge 10.

Пружина 16 зафиксирована в верхней части камеры 4 крышкой 17, в которой выполнено отверстие 18 для ввода ампуловскрывателя 19, представляющего собой заостренный стержень с загнутым концом. The spring 16 is fixed in the upper part of the chamber 4 by a cover 17, in which a hole 18 is made for introducing the ampoule-opener 19, which is a pointed rod with a bent end.

На фиг.3 показана шкала 7, установленная с возможностью перемещения относительно контрольной трубки 8. Шкала 7 выполнена за одно целое с пружинным хомутиком 20, охватывающим нижнюю часть 3 камеры 1. Figure 3 shows the scale 7, mounted with the possibility of movement relative to the control tube 8. The scale 7 is made in one piece with a spring clamp 20, covering the lower part 3 of the chamber 1.

Во втором варианте конструкции устройства (фиг.4) упорная втулка 14 установлена с возможностью продольного перемещения относительно камеры 1, что обеспечивается резьбой, выполненной на упорной втулке и в полости камеры 1. Для удобства поворота и перемещения упорной втулки 14 и, соответственно, контрольной трубки 8, на выступающей из камеры части упорной втулки имеется рукоятка 22. In the second embodiment of the device design (Fig. 4), the thrust sleeve 14 is mounted with the possibility of longitudinal movement relative to the chamber 1, which is provided by a thread made on the thrust sleeve and in the cavity of the chamber 1. For the convenience of turning and moving the thrust sleeve 14 and, accordingly, the control tube 8, a handle 22 is provided on a portion of the thrust sleeve protruding from the chamber.

Работа устройства для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками производится в два этапа. На первом этапе производят отбор пробы из газовой, жидкой или твердой среды с помощью пробоотборников (на чертеже не показаны), а на втором - измерение содержания примесей в пробе непосредственно устройством фиг.1-4, при этом процесс проведения измерений для всех сред аналогичен. The operation of the device for measuring the content of impurities in gas, liquid and solid media by control tubes is carried out in two stages. At the first stage, a sample is taken from a gas, liquid, or solid medium using samplers (not shown in the drawing), and at the second stage, the content of impurities in the sample is measured directly by the device of Figures 1-4, while the measurement process for all media is similar.

При определении содержания примесей (например, масла) в газе анализируемый газ пропускается через установленный в пробоотборнике поглотительный патрон 9, который предварительно вскрывают. Сорбент, находящийся в поглотительном патроне, поглощает содержащиеся в газе примеси масла. Через установленное время перекрывают подачу газа и извлекают поглотительный патрон 9 из пробоотборника для последующего измерения содержания примесей масла в газе. When determining the content of impurities (for example, oil) in the gas, the analyzed gas is passed through the absorption cartridge 9 installed in the sampler, which is previously opened. The sorbent in the absorption cartridge absorbs oil impurities contained in the gas. After a set time, the gas supply is shut off and the absorption cartridge 9 is removed from the sampler for subsequent measurement of the content of oil impurities in the gas.

В случаях, когда не требуется особо высокой чувствительности определения, отбор пробы газа производят непосредственно на индикаторную трубку 8 без поглотительного патрона 9. In cases where a particularly high detection sensitivity is not required, gas sampling is carried out directly on the indicator tube 8 without an absorption cartridge 9.

При определении содержания примесей (например, нефтепродуктов) в воде поглотительный патрон 9 устанавливают в наконечник пробоотборника (на чертеже не показан), который с поглотительным патроном 9 погружают в воду, затем пропускают воду через поглотительный патрон 9 методом вакуумирования. Заданный объем пропущенной пробы воды фиксируется в мерной емкости (на чертеже не показана) перекрыванием контакта с вакуумом. Затем пробоотборник извлекают из воды, а поглотительный патрон 9 из пробоотборника для последующего измерения содержания нефтепродуктов в воде. When determining the content of impurities (for example, petroleum products) in water, the absorption cartridge 9 is installed in the tip of the sampler (not shown), which is immersed in water with the absorption cartridge 9, then the water is passed through the absorption cartridge 9 by the vacuum method. The predetermined volume of the missed water sample is fixed in a measuring tank (not shown in the drawing) by blocking contact with vacuum. Then the sampler is removed from the water, and the absorption cartridge 9 from the sampler for subsequent measurement of the oil content in the water.

При определении содержания примесей (например, нефтепродуктов) в грунте в подлежащий контролю грунт вводится на заданную глубину пробоотборный зонд, внутри которого размещена контрольная индикаторная трубка 8, через которую методом вакуумирования отсасывают воздух, насыщенный парами нефтепродуктов, содержащихся в грунте. Затем пробоотборный зонд извлекают из грунта, а из пробоотборника - контрольную индикаторную трубку 8 для последующего измерения содержания нефтепродуктов в грунте. When determining the content of impurities (e.g., petroleum products) in the soil, a sampling probe is inserted into the soil to be controlled to a predetermined depth, inside of which a test indicator tube 8 is placed, through which air saturated with oil product vapor contained in the soil is suctioned by vacuum. Then, the sampling probe is removed from the soil, and from the sampler, a control indicator tube 8 for subsequent measurement of the oil content in the soil.

На втором этапе после завершения процесса отбора пробы из анализируемой среды вскрытые индикаторную трубку 8, поглотительный патрон 9 и ампульный патрон 10 соединяют между собой соединительными муфтами 12 и 13, устанавливают в нижнюю часть 3 камеры 1 и свинчивают с верхней частью 2. При этом в полости 4 камеры 1 комплект контрольных элементов из индикаторной трубки 8, поглотительного патрона 9 и ампульного патрона 10 поджат пружиной 16 к упорной втулке 14, что обеспечивает требуемую надежность соединения комплекта муфтами и исключает возможность его самопроизвольной разгерметизации. At the second stage, after the completion of the sampling process from the analyzed medium, the opened indicator tube 8, the absorption cartridge 9 and the ampoule cartridge 10 are connected by connecting sleeves 12 and 13, installed in the lower part 3 of the chamber 1 and screwed up with the upper part 2. At the same time, in the cavity 4 chambers 1 set of control elements from the indicator tube 8, the absorption cartridge 9 and the ampoule cartridge 10 are spring-loaded 16 to the thrust sleeve 14, which ensures the required reliability of the connection of the set with couplings and eliminates the possibility of e of spontaneous depressurization.

После этого, в отверстие 18 крышки 17 вводят ампуловскрыватель 19 таким образом, чтобы заостренный конец стержня находился в центральной части донышка ампулы 11 с растворителем, что удобно проконтролировать через смотровое окно 5. Затем нажимают рукой на загнутый конец ампуловскрывателя 19 и разбивают ампулу 11, после чего жидкость перетекает через поглотительный патрон 9, вымывая при этом из сорбента примеси определяемого вещества, - в индикаторную трубку 8, где происходит изменение окраски индикаторного слоя наполнителя. Контроль за этим процессом обеспечивается при наблюдении через смотровое окно 6. Избыточное количество растворителя выходит из камеры 1 через канал 15 упорной втулки 14. After that, the ampoule-opener 19 is inserted into the hole 18 of the cover 17 so that the pointed end of the rod is in the central part of the bottom of the ampoule 11 with a solvent, which is conveniently controlled through the viewing window 5. Then, press the bent end of the ampoule-opener 19 with your hand and break the ampoule 11, after whereupon the liquid flows through the absorption cartridge 9, washing out the impurities of the substance to be determined from the sorbent, into the indicator tube 8, where the color of the indicator layer of the filler changes. Monitoring of this process is ensured by observation through the inspection window 6. An excess amount of solvent leaves the chamber 1 through the channel 15 of the thrust sleeve 14.

Затем перемещают пружинный хомутик 20 со шкалой 7 относительно контрольной индикаторной трубки 8 и точно совмещают нулевую отметку шкалы 7 с началом индикаторного слоя трубки 8. Then move the spring clamp 20 with the scale 7 relative to the control indicator tube 8 and precisely align the zero mark of the scale 7 with the beginning of the indicator layer of the tube 8.

По второму варианту конструкции устройства точно совмещают начало индикаторного слоя контрольной трубки 8 с нулевой отметкой шкалы 7, вращая рукоятку 22 упорной втулки 14 и перемещая при этом контрольную индикаторную трубку 8. According to the second embodiment of the device, the beginning of the indicator layer of the control tube 8 is precisely aligned with the zero mark of the scale 7 by rotating the handle 22 of the thrust sleeve 14 and moving the control indicator tube 8.

По измеренной длине окрашенного слоя наполнителя индикаторной трубки судят о содержании примесей определяемого вещества в газовой, жидкой и твердой средах. При этом исключается возможность смещения индикаторной трубки относительно шкалы при считывании результата измерения. The measured length of the colored layer of the filler of the indicator tube judges the content of impurities of the analyte in gas, liquid and solid media. This eliminates the possibility of displacement of the indicator tube relative to the scale when reading the measurement result.

В случаях, когда в комплект контрольной трубки входят только соединенные муфтой индикаторная трубка и ампульный патрон, процесс измерения содержания примесей осуществляется с помощью устройства аналогичным методом. In cases where only a test tube and an ampoule cartridge connected by a coupling are included in the control tube set, the process of measuring the content of impurities is carried out using the device in a similar way.

Разборку устройства производят в обратном порядке. Dismantling the device is carried out in the reverse order.

Использованный комплект контрольной трубки после обработки результатов измерений утилизируют. The used set of control tube after processing the measurement results is disposed of.

Использование предложенного устройства для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками за счет введения в конструкцию камеры шкалы, или, как варианта, подвижной упорной втулки и, соответственно, обеспечения продольного перемещения контрольной трубки относительно камеры позволяет существенно повысить удобство в эксплуатации и точность измерения. The use of the proposed device for measuring the content of impurities in gas, liquid and solid media by control tubes by introducing a scale into the chamber structure, or, alternatively, a movable thrust sleeve and, accordingly, providing longitudinal movement of the control tube relative to the chamber, can significantly increase the ease of use and measurement accuracy.

Claims

1. A device for measuring the content of impurities in gas, liquid and solid media by control tubes, comprising a chamber with viewing windows made on its walls, inside which a control tube is placed, consisting of an ampoule cartridge connected by elastic couplings, an absorption and indicator tube or an ampoule cartridge, and indicator tube, a thrust sleeve installed in the lower part of the camera, and a scale, characterized in that the scale is mounted on the camera at the level of the lower viewing window with the possibility th longitudinal movement relative to the control tube.

2. A device for measuring the content of impurities in gas, liquid and solid media by control tubes, comprising a chamber with viewing windows made on its walls, inside of which there is a control tube consisting of an ampoule cartridge connected by elastic couplings, an absorption and indicator tubes or an ampoule cartridge and indicator tube, thrust sleeve and a scale, characterized in that the thrust tube is mounted with the possibility of longitudinal movement of the indicator tube relative to the camera.