RU63540U1

RU63540U1 - DEVICE FOR CHECKING THE OPERATION OF GAS SIGNALS

Info

Publication number: RU63540U1
Application number: RU2007107622/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Григорьевич Мандыч
Original assignee: Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты (СВИРХБЗ)
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2007-05-27

Abstract

Устройство для проверки работоспособности газосигнализаторов относится к измерительной технике, а именно - к способам и устройствам обеспечения работоспособности газоанализаторов. Кроме того, оно относится к области анализа воздушной среды путем определения ее химических и физических свойств. Задачей полезной модели является улучшение качества смесеобразования при подготовке рабочей смеси малой концентрации на основе реальных токсичных химикатов. Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в создании компактного переносного устройства для проверки исправности и работоспособности газоаналитических приборов на объектах по уничтожению химического оружия. Поставленная задача достигается тем, что устройство для проверки работоспособности приборов контроля отравляющих веществ содержит корпус с узлами крепления, уплотнения и термостатирования и крышку, входного и выходного трубопроводов с штуцерами и дозатора. При этом дозатор представляет собой поглотитель Петри, входная центральная трубка которого заканчивается торцевой шаровой поверхностью со сквозными отверстиями и соединяется с входным трубопроводом, а боковая трубка - с выходным трубопроводом. Длительный срок эксплуатации устройства обеспечивается тем, что все составные элементы устройства изготавливаются из химически стойких материалов, что позволяет проводить многократные циклы дегазации устройства дегазирующими рецептурами, применяемыми на объекте по уничтожению химического оружия. Высокая безопасность устройства при эксплуатации обеспечивается надежной защитой дозатора от повреждения, герметизацией внутреннего объема устройства, а также техническими решениями, примененными в конструкции устройства, которые исключают возможность попадания рабочего раствора токсичных химикатов как в газовые коммуникации газосигнализатора, так и во внешнюю среду. Конструкция устройства для подтверждения работоспособности приборов контроля отравляющих веществ непосредственно на местах их установки в рабочей зоне объектов по уничтожению химического оружия, соответствует предъявляемым, требованиям к ним. Данное устройство является компактным, переносным и безопасным в эксплуатации. 2 илл.A device for checking the operability of gas detectors relates to measuring equipment, namely, to methods and devices for ensuring the operability of gas analyzers. In addition, it relates to the field of analysis of the air environment by determining its chemical and physical properties. The objective of the utility model is to improve the quality of mixture formation during the preparation of a low concentration working mixture based on real toxic chemicals. The technical result that can be obtained using the utility model is to create a compact portable device for checking the serviceability and operability of gas analytical instruments at chemical weapons destruction facilities. This object is achieved in that the device for checking the operability of poisonous substances control devices comprises a housing with attachment, sealing and temperature control units and a cover, inlet and outlet pipelines with fittings and a dispenser. In this case, the dispenser is a Petri absorber, the inlet central tube of which ends with an end spherical surface with through holes and is connected to the inlet duct, and the side tube is connected to the outlet duct. The long life of the device is ensured by the fact that all the constituent elements of the device are made of chemically resistant materials, which allows for multiple degassing cycles of the device using degassing formulations used at the chemical weapons destruction facility. High safety of the device during operation is ensured by reliable protection of the dispenser from damage, sealing of the internal volume of the device, as well as technical solutions used in the design of the device, which exclude the possibility of the working solution of toxic chemicals entering the gas communications of the gas detector and the external environment. The design of the device to confirm the operability of poisonous substances control devices directly at the places of their installation in the working area of chemical weapons destruction facilities meets the requirements and requirements for them. This device is compact, portable and safe to use. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно - к способам и устройствам обеспечения работоспособности газоанализаторов. Кроме того, она относится к области анализа воздушной среды путем определения ее химических и физических свойств.The utility model relates to measuring equipment, namely, to methods and devices for ensuring the operability of gas analyzers. In addition, it relates to the field of analysis of the air environment by determining its chemical and physical properties.

Известно устройство для обеспечения работоспособности газоанализатора (патент РФ №2221240 «Способ обеспечения работоспособности газоанализатора», МПК G01N 27/00 от 01.10.2004). В нем на электрохимическом датчике закрепляют термоэлектрический модуль Пельтье и на пути воздушного потока газа - датчики температуры. При этом измеряют температуру электрохимического датчика и газа, и по разности температур посредством устройства обработки информации, контроллера и усилителя вырабатывают управляющее воздействие на термоэлемент Пельтье, пропорциональное направлению и силе тока через термоэлемент Пельтье, который в зависимости от направления тока нагревает или охлаждает электрохимический датчик.A device is known for ensuring the operability of a gas analyzer (RF patent No. 2221240 "Method for ensuring the operability of a gas analyzer", IPC G01N 27/00 of 01/10/2004). In it, a Peltier thermoelectric module is fixed on the electrochemical sensor and temperature sensors are placed on the path of the gas air flow. In this case, the temperature of the electrochemical sensor and gas are measured, and the temperature difference is used to generate a control action on the Peltier thermoelectric element proportional to the direction and current through the Peltier thermoelectric element, which heats or cools the electrochemical sensor depending on the direction of the current.

Недостатком данного устройства и устройств данного типа является то, что работоспособность газоанализаторов проверяется только в процессе работы.The disadvantage of this device and devices of this type is that the performance of gas analyzers is checked only during operation.

Однако при работе с токсичными химикатами (ТХ) необходимо первоначально убедиться в работоспособности измеряемого устройства, например с помощью использования имитатора. Как правило, в качестве рабочего тела для имитаторов используют нетоксичные соединения.However, when working with toxic chemicals (TX), you must first verify the operability of the measured device, for example using a simulator. As a rule, non-toxic compounds are used as a working fluid for simulators.

Однако для достоверного подтверждения работоспособности газоаналитических средств непосредственно на местах их размещения на объектах по уничтожению химического оружия необходимо использовать парогазовые смеси, содержащие реальные образцы OВ.However, in order to reliably confirm the operability of gas analytical tools directly at the places of their placement at chemical weapons destruction facilities, it is necessary to use gas-vapor mixtures containing real samples of OV.

Решение данной задачи может быть достигнуто при разработке и создании компактного переносного устройства, способного создавать парогазовые смеси ТХ заданного состава. При этом концентрации отравляющих веществ в парогазовых смесях должны соответствовать пороговым уровням концентрации проверяемых газоаналитических приборов.The solution to this problem can be achieved by developing and creating a compact portable device capable of creating steam-gas mixtures of TX of a given composition. In this case, the concentration of toxic substances in gas-vapor mixtures should correspond to threshold levels of concentration of the tested gas analytical devices.

В связи с этим необходимо разработать устройство для подтверждения работоспособности приборов контроля ТХ непосредственно перед проведением измерений на местах установки в рабочей зоне объектов по уничтожению химического оружия. Дозаторы, In this regard, it is necessary to develop a device to confirm the operability of control devices TX immediately before taking measurements at the installation sites in the working area of chemical weapons destruction facilities. Dispensers

использующие способ равномерного испарения жидкости в поток газа - носителя, по своему назначению и характеру решаемых задач являются наиболее предпочтительными.using the method of uniform evaporation of the liquid into the carrier gas stream, by their purpose and the nature of the tasks to be solved are the most preferred.

В качестве такого устройства может быть предложен дозатор, который обеспечивает оперативный и качественный контроль изменения свойств парогазовых смесей в процессе дозирования ТХ (патент РФ №2280246 «Капиллярный дозатор парогазовых смесей», МПК G01N 1/22 от 20.07.2006).As such a device, a dispenser can be proposed that provides prompt and high-quality control of changes in the properties of gas-vapor mixtures during dosing TX (RF patent No. 2280246 "Capillary batcher of gas-vapor mixtures", IPC G01N 1/22 from 07.20.2006).

Данный дозатор состоит из смесительной камеры с подводящим и отводящим штуцерами, камеры испарителя с дозируемым веществом и капилляра. Испарительная камера с дозируемым веществом выполнена в виде цилиндрической стеклянной виаллы со сменными насадками и капиллярами различного проходного сечения для создания парогазовых смесей с различной летучестью в широком диапазоне концентраций и образует со смесительной камерой разъемное соединение. Преимуществом предлагаемого капиллярного дозатора парогазовых смесей является возможность оперативного и качественного контроля как изменения свойств вещества в процессе дозирования, так и количества дозируемого вещества в единицу времени для веществ широкого спектра летучести.This dispenser consists of a mixing chamber with inlet and outlet fittings, an evaporator chamber with a metered substance and a capillary. The evaporation chamber with the dosed substance is made in the form of a cylindrical glass vial with interchangeable nozzles and capillaries of various flow cross-sections to create vapor-gas mixtures with different volatility in a wide range of concentrations and forms a detachable connection with the mixing chamber. The advantage of the proposed capillary dispenser of gas-vapor mixtures is the possibility of prompt and high-quality control of both changes in the properties of the substance during the dosing process and the amount of dosed substance per unit time for substances with a wide range of volatility.

Однако для создания паровоздушной смеси с заданной концентрацией с другими дозируемыми веществами необходимо или подсоединить другую виаллу с этим веществом или залить в имеющуюся виаллу новое дозируемое вещество, одновременно заменив насадку с требуемым для этого вещества капилляром. Получение парогазовых смесей ТХ путем испарения ТХ из его жидкой фазы в поток газа-носителя является не желательным. Это обусловлено тем, что использование в разрабатываемом устройстве ТХ в чистом виде накладывает особые меры по соблюдению правил техники безопасности при эксплуатации устройства, а также существенно усложняет процедуру подтверждения работоспособности приборов контроля ТХ непосредственно на местах установки в рабочей зоне. Кроме того, при испарении ТХ из его жидкой фазы в газ-носитель получаемая парогазовая смесь будет иметь высокую концентрацию ТХ, что влечет за собой использование дополнительных систем разбавления.However, to create a vapor-air mixture with a given concentration with other dosing substances, it is necessary either to connect another vial with this substance or pour a new dosed substance into the existing vial, while replacing the nozzle with the capillary required for this substance. Obtaining gas-vapor mixtures of TX by evaporation of TX from its liquid phase into the carrier gas stream is not desirable. This is due to the fact that the use of TX in the developed device in its pure form imposes special measures to comply with safety rules during the operation of the device, and also significantly complicates the procedure for confirming the operability of TX control devices directly at the installation sites in the working area. In addition, upon evaporation of TX from its liquid phase into a carrier gas, the resulting vapor-gas mixture will have a high concentration of TX, which entails the use of additional dilution systems.

Кроме того, для придания дозатору эжекционных свойств необходимо подавать газ-носитель под большим давлением, что связано с созданием большого объема парогазовых смесей на основе ТХ в процессе проверки газоанализаторов.In addition, in order to impart ejection properties to the dispenser, it is necessary to supply the carrier gas under high pressure, which is associated with the creation of a large volume of steam-gas mixtures based on TX during the testing of gas analyzers.

Поэтому в основу конструкции устройства для подтверждения работоспособности приборов контроля ТХ непосредственно на местах их установки в рабочей зоне должен быть положен способ равномерного испарения жидкости в поток газа - носителя. При использовании данного метода всегда устанавливается динамическое равновесие между поверхностью ТХ и газом, заканчивающееся созданием парогазовых смесей заданной Therefore, the basis of the design of the device to confirm the operability of the control devices TX directly at the places of their installation in the working area should be the method of uniform evaporation of the liquid into the carrier gas stream. When using this method, a dynamic equilibrium is always established between the surface of the TX and the gas, ending with the creation of gas-vapor mixtures of a given

концентрации.concentration.

Наиболее близким по принципу действия и технической сущности для дозатора парогазовых смесей к заявляемому устройству является дозирующая ячейка Кэмба, основанная на испарении жидкостей с поверхности, реализующая динамический метод получения парогазовых смесей путем карбюрации (Д.К.Колеров «Метрологические основы газоаналитических измерений», изд-во Комитета стандартов, мер и измерительных приборов, М., 1967, рис.77, с.227).Closest to the principle of action and technical essence for the dispenser of gas-vapor mixtures to the claimed device is a Kamba dosing cell based on the evaporation of liquids from the surface, implementing a dynamic method for producing gas-vapor mixtures by carburetion (DKKolerov "Metrological Foundations of Gas Analytical Measurements", publ. in the Committee of Standards, Measures and Measuring Instruments, M., 1967, Fig. 77, p.227).

Этот метод был разработан Кэмбом, Лабардином, Мейром и Ваухером и заключается в испарении некоторого количества жидкости в поток газа-носителя. Основная часть прибора - испаритель. Сам прибор состоит из трубки высотой 600 мм, в нижней части которой находится выпариваемая жидкость. Внутрь трубки помещен цилиндр из плотной и особо пористой бумаги. Газ-носитель поступает по центральной трубке, нижний конец которой находится в 1 см над поверхностью жидкости. Газ-носитель из трубки проходит вдоль стенок пористой бумаги, насыщается парами смачивающей ее жидкости и выходит из трубки. Таким образом, работа данного дозирующего устройства основана на испарении жидкости с поверхности в поток движущегося вдоль этой поверхности газа.This method was developed by Camb, Labardine, Meir and Vaucher and consists in the evaporation of a certain amount of liquid into the carrier gas stream. The main part of the device is an evaporator. The device itself consists of a tube 600 mm high, in the lower part of which there is an evaporated liquid. Inside the tube is a cylinder made of thick and especially porous paper. The carrier gas flows through the central tube, the lower end of which is 1 cm above the surface of the liquid. The carrier gas from the tube passes along the walls of the porous paper, is saturated with vapor of its wetting liquid, and exits the tube. Thus, the operation of this dosing device is based on the evaporation of liquid from the surface into the flow of gas moving along this surface.

Однако для данного устройства характерны следующие недостатки:However, this device is characterized by the following disadvantages:

- неудобство замены фильтровальной бумаги и заливки ТХ, что требует соблюдения повышенных мер безопасности;- the inconvenience of replacing filter paper and pouring TX, which requires compliance with increased security measures;

- некачественное смешение, т.к. смачиваемость бумаги переменна по высоте;- poor-quality mixing, tk. the wettability of the paper is variable in height;

Задачей полезной модели является улучшение качества смесеобразования при подготовке рабочей смеси малой концентрации на основе реальных ТХ.The objective of the utility model is to improve the quality of mixture formation during the preparation of a low concentration working mixture based on real TX.

Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в создании компактного переносного устройства для проверки исправности и работоспособности газоаналитических приборов на объектах по уничтожению химического оружия.The technical result that can be obtained using the utility model is to create a compact portable device for checking the serviceability and operability of gas analytical instruments at chemical weapons destruction facilities.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для проверки работоспособности приборов контроля отравляющих веществ содержит корпус с узлами крепления, уплотнения и крышку, входной и выходной трубопроводы с штуцерами и дозатор. При этом дозатор представляет собой поглотитель Петри, входная центральная трубка которого заканчивается торцевой шаровой поверхностью со сквозными отверстиями и соединяется с входным трубопроводом, а боковая трубка - с выходным трубопроводом.This object is achieved in that the device for checking the operability of poisonous substances control devices comprises a housing with attachment points, seals and a cover, inlet and outlet pipelines with fittings and a dispenser. In this case, the dispenser is a Petri absorber, the inlet central tube of which ends with an end spherical surface with through holes and is connected to the inlet duct, and the side tube is connected to the outlet duct.

На фиг.1 представлен чертеж устройства, на фиг.2 - внешний вид дозатора и на фиг.3 -схема его подсоединения, где:Figure 1 presents a drawing of the device, figure 2 is an external view of the dispenser and figure 3 is a diagram of its connection, where:

1 - корпус устройства;1 - device body;

2 - основание корпуса устройства;2 - the base of the device;

3 - крышка устройства;3 - device cover;

4 - ручка для переноски;4 - carrying handle;

5 - дозатор;5 - dispenser;

6 - трубка соединительная фторопластовая;6 - fluoroplastic connecting tube;

7 - штуцер входной;7 - input fitting;

8 - штуцер выходной.8 - outlet fitting.

Устройство состоит из корпуса 1 с основанием 2 и крышки 3 с ручкой 4, дозатора 5, трубок соединительных фторопластовых 6, трубки подключения фильтра к газовым магистралям газосигнализатора 7, входного 8 и выходного 9 штуцеров.The device consists of a housing 1 with a base 2 and a cover 3 with a handle 4, a dispenser 5, fluoroplastic connecting tubes 6, a filter connecting tube to the gas lines of the gas detector 7, input 8 and output 9 fittings.

Корпус 1 устройства предназначен для размещения и защиты дозатора 5 от внешних механических воздействий. Дозатор 5 является генератором парогазовой смеси и предназначен для получения парогазовой смеси ТХ. Получение парогазовой смеси ТХ осуществляется путем пропускания воздушного потока через дозатор 5, заполненный определенным количеством рабочего раствора ТХ. Основание 2 корпуса предназначено для обеспечения надежной устойчивости устройства, а также для крепления его некоторых составных элементов. Крышка 3 предназначена для облегчения доступа к внутренним элементам устройства при выполнении операций по его снаряжению и расснаряжению. Трубка фторопластовая 6 предназначена для подключения устройства к испытываемому газосигнализатору. Ручка для переноски предназначена для транспортировки устройства.The housing 1 of the device is designed to accommodate and protect the dispenser 5 from external mechanical influences. Dispenser 5 is a gas-vapor mixture generator and is intended to produce a gas-vapor mixture TX. Obtaining a gas-vapor mixture of TX is carried out by passing an air stream through a dispenser 5, filled with a certain amount of a working solution of TX. The base 2 of the housing is designed to provide reliable stability of the device, as well as for fixing some of its constituent elements. Cover 3 is designed to facilitate access to the internal elements of the device when performing operations on its equipment and unloading. Fluoroplastic tube 6 is designed to connect the device to the tested gas detector. The carrying handle is designed to transport the device.

Принцип действия устройства заключается в следующем. При подключении устройства к воздухозаборной магистрали газосигнализатора отбор пробы воздуха осуществляется через дозатор 5 устройства. При этом воздушный поток, поступающий в газосигнализатор, первоначально проходит через входной штуцер 7 устройства и поступает в дозатор 5. Во внутреннем объеме дозатора 5 происходит барбатирование рабочего раствора ТХ и, как следствие, образование парогазовой смеси. Выполнение шаровой поверхности со сквозными отверстиями на торцевой части центральной трубки способствует повышению насыщения воздуха парами ТХ, т.е. способствует интенсивности перемешивания.The principle of operation of the device is as follows. When connecting the device to the intake manifold of the gas detector, air sampling is carried out through the dispenser 5 of the device. In this case, the air flow entering the gas detector initially passes through the inlet nozzle 7 of the device and enters the dispenser 5. In the internal volume of the dispenser 5, the working solution of TX is barbated and, as a result, the formation of a vapor-gas mixture. The execution of the spherical surface with through holes on the end of the Central tube contributes to an increase in air saturation with TX vapors, i.e. promotes mixing intensity.

Полученная таким образом парогазовая смесь, направляется в выходной штуцер 8 устройства и далее посредством фторопластовой трубки подается к пробоотборным магистралям газосигнализатора.The vapor-gas mixture thus obtained is sent to the outlet nozzle 8 of the device and then is fed through a fluoroplastic tube to the sampling lines of the gas detector.

Длительный срок эксплуатации устройства обеспечивается тем, что все составные элементы устройства изготавливаются из химически стойких материалов, что позволяет проводить многократные циклы дегазации устройства дегазирующими рецептурами, применяемыми на объекте по уничтожению химического оружия. Высокая безопасность The long life of the device is ensured by the fact that all the constituent elements of the device are made of chemically resistant materials, which allows for multiple degassing cycles of the device using degassing formulations used at the chemical weapons destruction facility. High security

устройства при эксплуатации обеспечивается надежной защитой дозатора 5 от повреждения, герметизацией внутреннего объема устройства, а также техническими решениями, примененными в конструкции устройства, которые исключают возможность попадания рабочего раствора ТХ как в газовые коммуникации газосигнализатора, так и во внешнюю среду. Как следует из фиг.1, дозатор 5 размещен во внутреннем пространстве корпуса устройства, что обеспечивает надежную защиту генератора от внешних механических воздействий. Свободное внутреннее пространство корпуса устройства полностью заполняется активированным углем марки БАУ. Активированный уголь предназначен для поглощения рабочего раствора в случае нарушения целостности корпуса дозатора 5. Кроме того, активированный уголь осуществляет фиксацию корпуса дозатора 5 при эксплуатации устройства. Герметичность внутреннего пространства устройства достигается за счет применения в конструкции устройства уплотнительной прокладки, выполненной из химически стойкой резины, а также входного 7 и выходного 8 штуцеров специальной конструкции, снабженных заглушками.the device during operation is provided with reliable protection of the dispenser 5 from damage, sealing of the internal volume of the device, as well as technical solutions used in the design of the device, which exclude the possibility of the TX working solution entering both the gas communications of the gas detector and the external environment. As follows from figure 1, the dispenser 5 is placed in the inner space of the device, which provides reliable protection of the generator from external mechanical influences. The free internal space of the device case is completely filled with activated carbon BAU. Activated carbon is designed to absorb the working solution in case of violation of the integrity of the dispenser housing 5. In addition, activated carbon fixes the dispenser housing 5 during operation of the device. The tightness of the internal space of the device is achieved through the use in the design of the device of a gasket made of chemically resistant rubber, as well as input 7 and output 8 fittings of a special design, equipped with plugs.

Таким образом, конструкция устройства для подтверждения работоспособности приборов контроля ТХ непосредственно на местах их установки в рабочей зоне объектов по уничтожению химического оружия, соответствует предъявляемым, требованиям к ним. Данное устройство является компактным, переносным и безопасным в эксплуатации.Thus, the design of the device to confirm the operability of control devices TX directly at the places of their installation in the working area of chemical weapons destruction facilities, meets the requirements, the requirements for them. This device is compact, portable and safe to use.

Claims

A device for checking the operability of gas detectors, comprising a housing with attachment, seal and cover units, an inlet and outlet piping with fittings and a dispenser, characterized in that the dispenser is a Petri absorber, the inlet central tube of which ends with an end ball surface with through holes and is connected to inlet pipe, and the side pipe with the outlet pipe.