RU2378639C1

RU2378639C1 - Liquid contamination analyser

Info

Publication number: RU2378639C1
Application number: RU2008130719/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Хабаров (RU); Николай Александрович Хабаров; Михаил Павлович Шмырев (RU); Михаил Павлович Шмырев; Людмила Анатольевна Калашинская (RU); Людмила Анатольевна Калашинская
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Тесар-СО"
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2010-01-10

Abstract

FIELD: measurement equipment.

SUBSTANCE: invention refers to measurement equipment, and namely to measurement of dimensions and determination of number of contamination particles suspended in flow of investigated liquid. Analyser includes liquid sample introducing device containing cone 5 connected to supply system which is connected via connection pipe 4 to measurement chamber. Analyser also includes discharge cock 15 and multi-channel indication unit 3. At that, supply system has in-series located channels with sections for contamination particles settlement, widenings 13 and narrowings 14 of volume. Cone 5 is connected to connection pipe 4 by means of sleeve 6. Section of supply system for particle settlement is located in sleeve 6 under edge of cone 5 in flat washer 10 with central cone 11, the top of which faces cone 5. And in circumferential direction of base of cone 11 there made are holes 12 interconnected with section of widening 13 of supply system volume.

EFFECT: improving measurement accuracy and operating reliability of analyser.

4 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике, а именно к измерению размеров и определению количества частиц загрязнений, взвешенных в потоке исследуемой жидкости.The proposed device relates to measuring technique, namely to measuring the size and determining the number of particles of contaminants suspended in the flow of the investigated fluid.

Известен анализатор жидких проб согласно описанию изобретения к патенту РФ №2009466, G01N 15/02 от 1991.09.12. Устройство содержит реакционную камеру в виде корпуса с гнездом и размещенным в нем стаканом для пробирки с рабочим реактивом, затвор, фотоэлектрический датчик и измерительное устройство. Корпус имеет окно, затвор выполнен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и размещен между окном и установленным чувствительным элементом (датчиком) напротив окна.Known analyzer of liquid samples according to the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2009466, G01N 15/02 from 1991.09.12. The device comprises a reaction chamber in the form of a housing with a socket and a glass for test tubes with working reagent placed in it, a shutter, a photoelectric sensor and a measuring device. The housing has a window, the shutter is rotatable around a vertical axis and is placed between the window and the installed sensing element (sensor) opposite the window.

Устройство дополнительно содержит крышку-дозатор, выполненную с внутренней конической полостью, закрытой прокладкой-воронкой, клавишу, установленную на направляющих с возможностью перемещения, рычаг и сдвигатель. При этом клавиша соединена с затвором посредством рычага и сдвигателя, а затвор выполнен в виде цилиндра с окном на боковой поверхности.The device further comprises a dispenser cover made with an internal conical cavity closed by a gasket-funnel, a key mounted on rails with the possibility of movement, a lever and a shifter. In this case, the key is connected to the shutter by means of a lever and a shifter, and the shutter is made in the form of a cylinder with a window on the side surface.

Принцип действия анализатора основан на регистрации свечения анализируемой жидкости в момент введения в рабочий реактив анализируемой пробы и преобразования в электрический сигнал с последующим его анализом.The principle of operation of the analyzer is based on registration of the glow of the analyzed liquid at the time of the introduction of the analyzed sample into the working reagent and conversion into an electrical signal with its subsequent analysis.

Недостатком устройства является сложность механизма для ввода проб жидкости в фотоэлектрический датчик.The disadvantage of this device is the complexity of the mechanism for introducing fluid samples into the photoelectric sensor.

Известен прибор для определения содержания механических загрязнений в жидкости ПКЖ-904А согласно проспекту ОАО «НИТИ-Тесар». Прибор содержит устройство для ввода проб жидкости, включающее воронку, установленную вертикально на верхнем торце изогнутого трубопровода с последовательно расположенными участками для осаждения частиц загрязнений, расширения и сужения объема, который через штуцер соединен с измерительной камерой фотоэлектрического датчика, преобразующего световой сигнал в электрический, выпускной кран и многоканальный блок индикации.A known device for determining the content of mechanical impurities in the liquid PKZH-904A according to the prospectus of OJSC "NITI-Tesar". The device contains a device for introducing fluid samples, including a funnel mounted vertically on the upper end of a bent pipeline with successively arranged sections for sedimentation of particles of contaminants, expansion and contraction of the volume, which is connected through a fitting to a measuring chamber of a photoelectric sensor that converts the light signal into an electric outlet valve and multi-channel display unit.

К недостаткам прибора следует отнести нижеследующее.The disadvantages of the device include the following.

Устройство для ввода проб жидкости расположено непосредственно над многоканальным блоком индикации. Такая конструкция не исключает попадания контролируемых жидкостей на электронные элементы блока индикации. Наличие горизонтального участка для осаждения частиц загрязнений с двумя радиусными закруглениями и участков расширения и сужения объема увеличивает вертикальные габариты прибора и снижает его устойчивость. Наиболее существенным недостатком является сложность изготовления, обусловленная необходимостью соединения (сваркой) участков расширения и сужения устройства для ввода проб жидкости, невозможность обеспечения должной обработки внутренней поверхности участков, что приводит к задержке и оседанию частиц загрязнений, а следовательно, к снижению достоверности и точности измерений.A device for injecting fluid samples is located directly above the multi-channel display unit. This design does not exclude the ingestion of controlled liquids on the electronic elements of the display unit. The presence of a horizontal section for the deposition of contaminant particles with two radius curves and areas of expansion and narrowing of the volume increases the vertical dimensions of the device and reduces its stability. The most significant drawback is the complexity of manufacturing, due to the need to connect (welding) the expansion and contraction sections of the device for introducing fluid samples, the inability to ensure proper processing of the inner surface of the sections, which leads to a delay and sedimentation of contaminant particles, and therefore, to a decrease in the reliability and accuracy of measurements.

Расположение выпускного отверстия крана ниже измерительной камеры создает возможность попадания воздушного пузыря при полном или частичном выпуске пробы контролируемой жидкости из измерительной камеры, что приведет к искажению результатов измерений.The location of the outlet of the tap below the measuring chamber makes it possible for an air bubble to enter when the sample of the controlled fluid is completely or partially released from the measuring chamber, which will lead to a distortion of the measurement results.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений и надежности работы анализатора.The technical result of the invention is to improve the accuracy of measurements and the reliability of the analyzer.

Технический результат изобретения достигается тем, что в анализаторе загрязнения жидкости, содержащем устройство для ввода проб жидкости, включающее воронку, соединенную с подводящей системой, имеющей последовательно расположенные каналы с участками для осаждения частиц загрязнений, расширения и сужения объема, которая через штуцер связана с измерительной камерой, выпускной кран и многоканальный блок индикации, проведены следующие изменения.The technical result of the invention is achieved in that in a liquid contamination analyzer containing a device for introducing liquid samples, including a funnel connected to a supply system having consecutively arranged channels with sections for sedimentation of particles of contaminants, expansion and contraction of the volume, which is connected through a nozzle to the measuring chamber , exhaust valve and multi-channel display unit, the following changes were made.

Воронка соединена со штуцером муфтой, а участок для осаждения частиц подводящей системы расположен в муфте под торцом воронки в плоской шайбе с центральным конусом, вершина которого обращена к воронке, а по периферии основания конуса выполнены отверстия, сообщающиеся с участком расширения объема подводящего канала. Участок расширения подводящего канала выполнен в муфте, а участок сужения - на торце штуцера, соединяющего подводящий канал с измерительной камерой.The funnel is connected to the nozzle by a coupling, and the area for the deposition of particles of the supply system is located in the coupling under the end of the funnel in a flat washer with a central cone, the top of which faces the funnel, and holes are made around the periphery of the base of the cone that communicate with the expansion section of the volume of the supply channel. The expansion section of the inlet channel is made in the coupling, and the narrowing section is at the end of the fitting connecting the inlet channel to the measuring chamber.

Возможен вариант конструкции, когда участки расширения и сужения подводящей системы выполнены внутри штуцера.A design option is possible when the areas of expansion and contraction of the supply system are made inside the fitting.

На выходе выпускного крана жидкости расположен трубопровод со сливным отверстием, находящимся выше уровня измерительной камеры.At the outlet of the liquid outlet valve, a pipeline is located with a drain hole located above the level of the measuring chamber.

Изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг.1 показана конструктивная схема анализатора загрязнения жидкости; на фиг.2 - вариант выполнения анализатора (частичный осевой разрез).The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a structural diagram of a liquid contamination analyzer; figure 2 is an embodiment of the analyzer (partial axial section).

На основании 1 в корпусе 2 размещается измерительная камера (не показана), соединенная с многоканальным блоком индикации 3, установленным отдельно от основания 1. Штуцер 4 соединяет измерительную камеру и воронку 5 с помощью муфты 6. В штуцере 4 предусмотрен осевой канал 7, а на воронке 5, выполненной из прозрачного материала, нанесены круговые уровни 8 и 9, ограничивающие объем, соответствующий заданному стандартом объему контрольной пробы. Под торцом воронки 5 в муфте 6 размещена плоская шайба 10 с центральным конусом 11, вершина которого обращена к воронке 5. В шайбе 10 по периферии основания центрального конуса 11 выполнены концентрические отверстия 12, соединяющие полость воронки 5 с осевым каналом 7 в штуцере 4. В муфте 6 имеется участок расширения 13 (фиг.1), при этом участок сужения 14 выполнен на торце штуцера 4 в канале 7.On the base 1, a measuring chamber (not shown) is placed in the housing 2, connected to a multi-channel display unit 3, mounted separately from the base 1. The fitting 4 connects the measuring chamber and the funnel 5 using the coupling 6. An axial channel 7 is provided in the fitting 4, and a funnel 5 made of a transparent material has circular levels 8 and 9 applied, limiting the volume corresponding to the volume of the control sample specified by the standard. Under the end of the funnel 5 in the coupling 6 there is a flat washer 10 with a central cone 11, the top of which is facing the funnel 5. In the washer 10, concentric holes 12 are made along the periphery of the base of the central cone 11, connecting the cavity of the funnel 5 with the axial channel 7 in the fitting 4. B the clutch 6 has an extension section 13 (Fig. 1), while the narrowing section 14 is made at the end of the fitting 4 in the channel 7.

На фиг.2 показан вариант устройства с участками расширения 13 и сужения 14, расположенными внутри штуцера 4.Figure 2 shows a variant of the device with sections of the expansion 13 and the narrowing 14 located inside the fitting 4.

Внизу корпуса 2 под измерительной камерой установлен выпускной кран 15, на выходе которого размещен трубопровод 16, причем сливное отверстие 17 трубки 16 расположено выше измерительной камеры, но ниже нижнего кругового уровня 8 на воронке 5.At the bottom of the housing 2, under the measuring chamber, an outlet valve 15 is installed, at the outlet of which a pipe 16 is placed, and the drain hole 17 of the tube 16 is located above the measuring chamber, but below the lower circular level 8 on the funnel 5.

Анализатор загрязнения жидкости работает следующим образом.The analyzer of liquid contamination works as follows.

Перед контролем пробы жидкости измерительная камера, подводящая система и часть воронки 5 до уровня нижней метки 8 должны быть заполнены такой же жидкостью, что и контролируемая, с целью удаления воздуха из камеры и подводящего канала. Затем в воронку до уровня верхней метки заливается контрольная проба жидкости, делается выдержка от 1 до 4 минут (в зависимости от вязкости контролируемой жидкости) для удаления воздушных пузырьков, образовавшихся при заливке пробы (пузырьки воздуха представляют собой оптическую неоднородность и будут регистрироваться блоком индикации как частицы загрязнений, что приводит к искажению результатов измерения). Затем открывается кран 15, начинается движение потока жидкости с частицами через измерительную камеру, одновременно включаются измерительная камера и блок индикации 3 и начинается процесс измерения.Before monitoring the fluid sample, the measuring chamber, the supply system and part of the funnel 5 to the level of the lower mark 8 must be filled with the same liquid as the controlled one in order to remove air from the chamber and the supply channel. Then, a control sample of the liquid is poured into the funnel to the level of the upper mark, an exposure is made from 1 to 4 minutes (depending on the viscosity of the controlled liquid) to remove air bubbles formed during the filling of the sample (air bubbles are an optical inhomogeneity and will be recorded by the display unit as particles contamination, which leads to distortion of the measurement results). Then the valve 15 opens, the movement of the fluid flow with particles through the measuring chamber begins, at the same time the measuring chamber and display unit 3 are turned on and the measurement process begins.

Если бы каналы подводящей системы, расположенные между воронкой 5 и измерительной камерой, были выполнены прямоточными, часть частиц загрязнений за время выдержки прошла бы через измерительную камеру под действием гравитационных сил и, поскольку, во время выдержки, измерительная камера и блок индикации 3 не включены, они были бы не зарегистрированы.If the channels of the supply system located between the funnel 5 and the measuring chamber were straight-through, some of the particles of contaminants during exposure would pass through the measuring chamber under the influence of gravitational forces and, since during the exposure, the measuring chamber and display unit 3 are not turned on, they would not be registered.

В приведенной конструкции за время выдержки происходит осаждение частиц загрязнений на поверхности конуса 11, угол наклона которого выбран таким образом, что в статическом режиме (без движения потока жидкости) происходит оседание и задержка частиц на конусной поверхности, а при движении потока жидкости обеспечивается смыв частиц с конусной поверхности при номинальном расходе жидкости через измерительную камеру. При открытии крана 15 частицы, скопившиеся на поверхности конуса 11, будут смываться потоком жидкости, и через отверстия 12 шайбы 10, расположенные по периферии основания конуса, попадут в вертикальный участок подводящего канала с расширением 13 и сужением 14, где за счет турбулизации потока происходит рассеивание и равномерное распределение частиц по потоку жидкости, чтобы частицы не прошли через измерительную камеру скоплениями и конгломератами, что привело бы к искажению результатов измерений.In the above construction, during the holding time, particles of contaminants are deposited on the surface of the cone 11, the angle of inclination of which is selected so that in the static mode (without moving the fluid flow), particles settle and delay on the conical surface, and when the fluid flow moves, particles are washed off with conical surface at a nominal flow rate through the measuring chamber. When the valve 15 is opened, particles that accumulate on the surface of the cone 11 will be washed off by the fluid flow, and through the holes 12, the washers 10 located on the periphery of the base of the cone will enter the vertical section of the inlet channel with an extension of 13 and a narrowing of 14, where dispersion occurs due to turbulization of the flow and uniform distribution of particles along the fluid flow so that particles do not pass through the measuring chamber by clusters and conglomerates, which would lead to a distortion of the measurement results.

Выполнение конструкции анализатора загрязнения жидкости таким образом, что устройство для ввода проб жидкости расположено отдельно от многоканального блока индикации 3, исключает попадание жидкости на электронные блоки прибора, что повышает надежность работы анализатора. Исполнение участка осаждения устройства для ввода проб жидкости в виде плоской шайбы 10 с центральным конусом 11 и отверстиями 12 по периферии основания конуса 11 и размещение участка сужения 14 на торце штуцера 4 (фиг.1), особенно размещение участков 13 и 14 внутри штуцера 4 (фиг.2) позволяет уменьшить высоту устройства, обеспечивает простоту изготовления, гарантирует высокую степень обработки участков осаждения, расширения и сужения подводящей системы, вследствие чего достигается улучшение смыва частиц загрязнений, полное донесение их до измерительной камеры, что обеспечивает повышение точности измерений.The design of the liquid contamination analyzer in such a way that the device for injecting liquid samples is located separately from the multi-channel display unit 3 eliminates the ingress of liquid onto the electronic components of the device, which increases the reliability of the analyzer. The execution of the deposition section of the device for introducing fluid samples in the form of a flat washer 10 with a central cone 11 and holes 12 along the periphery of the base of the cone 11 and the placement of the narrowing section 14 at the end of the nozzle 4 (figure 1), especially the placement of sections 13 and 14 inside the nozzle 4 ( figure 2) allows to reduce the height of the device, provides ease of manufacture, guarantees a high degree of processing of the deposition, expansion and contraction sections of the supply system, as a result of which an improvement in the washout of contaminant particles, their full reporting camera, which provides improved measurement accuracy.

Установка трубопровода 16 на выходе выпускного клапана крана 15 с отверстием 17, расположенным выше измерительной камеры, исключает возможность попадания воздушного пузыря при выпуске объема контрольной пробы жидкости, вследствие чего также повышается точность измерений.The installation of the pipe 16 at the outlet of the outlet valve of the valve 15 with an opening 17 located above the measuring chamber eliminates the possibility of air bubbles entering the outlet of the volume of the control sample of liquid, which also increases the accuracy of the measurements.

Claims

1. A liquid contamination analyzer comprising a device for introducing liquid samples, including a funnel connected to a supply system having consecutively arranged channels with sections for sedimentation of particles of contaminants, expansion and contraction of the volume, which is connected through a fitting to a measuring chamber, an outlet valve and a multi-channel unit indication, characterized in that the funnel is connected to the fitting by a coupling, a portion of the supply system for the deposition of contaminants is located in the coupling under the end of the funnel in a flat washer with a cent a cone, the apex of which faces the funnel, and holes are made along the periphery of the base of the cone that communicate with the expansion area of the supply system.

2. The liquid pollution analyzer according to claim 1, characterized in that the expansion section of the supply system is made in the coupling, and the narrowing section is at the end of the fitting.

3. The liquid pollution analyzer according to claim 1, characterized in that the expansion section of the supply system and the narrowing section are made inside the fitting for connecting the chamber to the supply channel.

4. The liquid pollution analyzer according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that after the measuring chamber and the outlet valve of the liquid there is a pipeline with a drain hole located above the measuring chamber.