SU1109585A1

SU1109585A1 - Diffusion-type micro metering pump

Info

Publication number: SU1109585A1
Application number: SU833593521A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Карпов; Александр Семенович Мерсов; Александр Александрович Попов; Екатерина Васильевна Ученова
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6900
Priority date: 1983-05-17
Filing date: 1983-05-17
Publication date: 1984-08-23

Description

СЦЭ СПCCE JV

0000

ел Изобретение относитс к дозмрую™ иим устройствам и предназначено дл высокоточного анализа газов при масс-спектрометрических и хроматографйческих исследовани х, а также других методах исслеловани га ов применительно к лабораторному и про мьп.пленному анализу в химичесгсой, не т ной и других отрасл х про лк шленно сти, и при научных исследовани х. Известен динамический дозатор, выполненный в виде чейки Стефана и представл ющий собой запа нную сн зу диЛфузионную трубку г введенную другим концом в смесительную камеру с подвод щими трубками 11. Недостатком данного дозатора вл етс его неприоюсобленность дл приготовлени парогазовой смеси 1ПГС) различно1о количественно1О со става , так как в ней не учитываетс из eнeниe длины диффузионного пути в процессе работы, Бозникающее за счет испарени жидкости из капилл ра и г онижени ее уровн . Наиболее близким к предлагаемому ho технической сущности вл етс диффузионный микродозатор, содержаний корпус, диффузионный узел, дози рующую eMKOCTjj и герметизирующую муфту 2 Однако в известном устройстве создаваемое избыточное давление диф фундирующего вещества в дозируюшей емкости переменно вл ет на точност и стабильность ПГС. Отсутствие стаби лизации давлени в дозирующей емкости и емкости газа-разбавителл сни- ает диапазон дозируемых концентраций . Цель изобретени - повышение точ ности отсчета дозируемого вещества. Поставленна цель достигаетс TGMf что диффузионный микродозатор, содержащий корпус, диффузионный узел, дозируклцую емкость и герметизирующую муфту, снабжен установленНФ1 в верхней части корпуса смесите jjeM, выполненным в виде трубчатого и -образного колена с каналами ввода и вывода 1аза разбавител , уравните лем давлени , выполненным в виде спиралевидной трубки один конец которой соединен сосмесителем в боко вой поверхности U-образного колена, а другой опущен во внутреннюю полость дозируют.цей емкости, при этом диффузионный узел выполп-1ен в виде погруженного в жидкость дозирующей емкости капиллйра, устье которохо соединено со смесителем во внешней точке максимального изгиба U-образного колена, а корпус соединен сниз с патрубком, через который выведены гарметично соединенные с ним и г елсду собой капилл р и трубка уравнител давлени , причем корпус с патрубком и дозирующа емкость установлены соосно один с другой и соединены герметггзирующей муфтой. На фиг. 1 изображен диффузионный микродозатор, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1f на Фиг 3 - узел Т на фиг. 1, Диффузионный микродозатор содержит корпус 1, выполненный в виде опрокинутого вверх дном стакана, в верхней части которого в виде трубчато-образного колена установлен смеситель 2 с каналами 3 и 4 ввода и вывода газа-разбавител . Снизу к U-образному колену смесител 2, к внешней точке его максимального изгиба подведен диффузионный узел в виде капилл ра 5, конец которого погружен в жидкость дозирующей емкости 6, а сбоку, выше усть 7 капилл ра 5 смеситель 2 соединен со спиралевидной трубкой 8 уравнител давлени , опу-. шейной во внутреннюю полость 9 дозирующей емкости б., Корпус 1 (Фиг.. 2) снизу соединен с патрубком 10, черезкоторый выве-дены герметично соединенные с ним и между собой капилл р 5 и трубка 8 уравнител давлени . В боковой поверхности Kopnycci 1 имеютс отверсти 11 (фиг. 1), а патрубок 10 и дозирующа емкость б, выполненна в виде легкосъемного одноуступного стекл нного стакана, отградуированfrioro в единицах веса дозируемого продукта , герметично соединены с помоШью герметизирующей муфты. Герметизирующа муфта выполнена в виде двух уплотнительных колец 12, которые установлены на неметаллической втулке 13 в канавках 14, расположенных на пересечении конусно й 15 и цилиндрической 1Б поверхностей Г образующих профиль втулки, вставленной в комбинированные отверсти штуцера 17 и накидной гайки 18. Диффузионный микродозатор подготавливают к работе в следующей последовательности . Корпус 1, содержащий смеситель 2, каналы 3 и 4 ввода и вывода газаразбавител ,, капилл р ,5 и уравнитель 8 давлени , устанавливают патрубком 10 в герметизирующую муфту. Цтуцер 17. и накидна гайка 18 герметизирующей муфты должны быть при этом вывернуты на 1,5-2 нитки резьбы л сн ти напр жени с уплотнительных колец 12, установленных в канавках 14 втулки 13, 3 дозирующую емкость 6 заливают определенное количество анализируемого вещества и устанавливают ее снизу герметизирующей муфты. После этого соединение между корпусом 1 и емкостью б герме.тизируют с помощью завинчивани штуцера 17 с гайкой 18The invention relates to dosimetry ™ and their devices and is intended for high-precision gas analysis in mass spectrometry and chromatographic studies, as well as other methods for examining gases with reference to laboratory and reparative analysis in chemical, inert, and other fields. also in scientific research. A dynamic dispenser, made in the form of a Stefan cell, is known as a destabilized diffusion tube r introduced by the other end into the mixing chamber with feed pipes 11. The disadvantage of this dispenser is its lack of availability for preparing a vapor-gas mixture (1) of the composition, quantitatively 1O composition, since it does not take into account the length of the diffusion path in the process of operation, it is caused by evaporation of the liquid from the capillary and the increase in its level. The closest to the proposed ho technical essence is the diffusion microbatcher, the contents of the housing, the diffusion unit dosing the eMKOCTjj and the sealing sleeve 2 However, in the known device, the overpressure of the diffusing substance in the dosing tank varies with the accuracy and stability of the CBC. The lack of pressure stabilization in the dosing tank and the diluent gas tank reduces the range of dosing concentrations. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the readout of the dosed substance. The goal is to achieve a TGMf that the diffusion microbatcher, comprising a housing, a diffusion unit, a dispensing tank and a sealing sleeve, is fitted with a jjeM mounted in the top of the casing, made in the form of a tubular and I-shaped knee with diluent inlet and outlet channels, made by in the form of a spiral tube, one end of which is connected by a mixer in the side surface of the U-shaped knee, and the other end is lowered into the internal cavity. The volume of the container is dispensed, while the diffusion node is 1 A capillary immersed liquid in the dosing tank, the mouth of which is connected to the mixer at the outer point of maximum bending of the U-shaped bend, and the casing is connected down to the pipe through which the capillary tube and pressure equalizer are brought out, moreover, the housing with the nozzle and the dosing container are mounted coaxially with each other and connected by a sealed coupling. FIG. 1 shows a diffusion microdosing device, a longitudinal section; in fig. 2 is a view A of FIG. 1f in FIG. 3 — the node T in FIG. 1, the diffusion microdosing device includes a housing 1, made in the form of an upturned upside-down glass, in the upper part of which a mixer 2 with channels 3 and 4 of the input and output diluent gas is installed as a tubular-shaped bend. A diffusion assembly in the form of a capillary 5 is brought to the outside point of its maximum bend from the bottom to the U-shaped knee of the mixer 2, the end of which is immersed in the liquid of the dosing tank 6, and on the side, above the mouth 7 of the capillary 5, the mixer 2 is connected to the spiral tube 8 of equalizer pressure, opu-. cervical into the internal cavity 9 of the dosing container b., Case 1 (Fig. 2) is connected to the bottom with a pipe 10, through which the capillary tube 5 and the pressure equalizer tube 8 are connected tightly connected to it and between them. In the side surface of Kopnycci 1, there are holes 11 (Fig. 1), and the nozzle 10 and the dosing container b, made in the form of an easily detachable single-step glass cup, graduated Frio in units of the weight of the product to be dosed are hermetically connected to the aid of a sealing sleeve. The sealing sleeve is made in the form of two sealing rings 12, which are mounted on a nonmetallic sleeve 13 in grooves 14 located at the intersection of the tapered 15 and cylindrical 1B surfaces G forming the profile of the sleeve inserted into the combined holes of fitting 17 and cap nut 18. A diffusion microdosing unit is prepared for work in the following sequence. The housing 1, containing the mixer 2, the channels 3 and 4 of the input and output of the gas diluent, the capillary, 5 and the pressure equalizer 8, is installed by the socket 10 into the sealing sleeve. At the same time, the 17. and 17. flare nut 18 of the sealing sleeve must be reversed 1.5-2 threads of thread and relieve tension from the O-rings 12 installed in the grooves 14 of the sleeve 13, 3 the dosing capacity 6 is filled with a certain amount of the analyte and set its bottom sealing sleeve. After that, the connection between the housing 1 and the container b germetiztiruyut by tightening the fitting 17 with a nut 18

и сжати уплотнительных колец 12 с передачей усили их упругости на ,втулку 13.and compressing the sealing rings 12 with the transfer of the force of their elasticity on the sleeve 13.

Разборка производитс в обратной последовательности.Disassembly is carried out in reverse order.

Диффузионный микродозатор работает следующим образом.Diffusion microdosing works as follows.

Подготовленный к работе диффузионный микродозатор термостатируют, например, в вод ном ультратермостате с точностью 0,1°С.The diffusion microdosing unit prepared for operation is thermostatic, for example, in a water ultrathermostat with an accuracy of 0.1 ° C.

Насыщенные пары анализируемого продукта, наход щиес в капилл ре 5, диффундируют из усть 7 рабочей части в смеситель 2, создава в его объеме известную концентраций, котора транспортируетс газом-разбавителем , например воздухом или азотом, из канала 3 в канал 4.Saturated vapors of the analyzed product, which are in the capillary 5, diffuse from the mouth 7 of the working part into the mixer 2, creating in its volume known concentrations, which are transported by a diluent gas, for example air or nitrogen, from channel 3 to channel 4.

Во избежание вли ни перепада дав:лений за счет избыточного давлени насыщенных паров внутри дозирующей емкости бив смесителе 2 последний соединен трубкой 8 уравнител давлени с внутренней полостью 9 емкости In order to avoid the influence of the differential pressure: due to the excessive pressure of saturated vapors inside the metering tank of the mixer 2, the latter is connected by a pressure equalizer tube 8 to the internal cavity 9 of the tank

Дл обеспечени высокой точности термостатировани за счет непосредственного контакта диффузионного узла (капилл ра 5 ) и уравнител 8 давлени с термостатированной средой в боковой поверхности корпуса 1 имеютс отверсти 11.In order to ensure high accuracy of temperature control due to direct contact of the diffusion unit (capillary 5) and pressure equalizer 8 with the temperature-controlled medium, holes 11 are located in the side surface of the housing 1.

Определение концентрации дозируемого продукта ведетс по отсчету количества -испарившейс жидкости, т.е. по понижению уровн жидкости в дозирующей емкости, отградуированной в единицах веса дозируемого продукта , или же периодическим взвешиванием съемной и легко устанавливаемой дозирующей емкости. Концентраци продиффундировавших паров дозируемого продукта из диффузионного микроЬозатора после установлени стационарного диффузионного .потока может быть подтверждена любым известным способом,, например фотоколориметрическш1 .The determination of the concentration of the product to be dosed is conducted by counting the amount of the evaporated liquid, i.e. by lowering the level of liquid in the dosing container, calibrated in units of the weight of the product to be dosed, or by periodic weighing of a removable and easily installed dosing container. The concentration of the diffused vapors of the product to be dosed from the diffusion microcharger after the establishment of the stationary diffusion flow can be confirmed by any known method, for example, photocolorimetric1.

Дл расширени диапазона дозировани концентраций предложенное устройство может быть yкo 1плeктoвaнo набором корпусов 1 с различвы.га диаметрами капилл ров, набором дозирующих емкостей с различной градуировкой в единицах веса анализируемых про .ДУКТОВ ,а также дополнительным комплектом втулок с уплотнительными кольцамIn order to expand the range of dosing concentrations, the proposed device can be a number of 1-fold set of housings 1 with distinguished diameters of capillaries, a set of dosing containers with different graduations in units of weight of the analyzed prodUtes, as well as an additional set of sleeves with sealing rings

В предлагаемом устройстве повышаетс точность дозировани за счет стабилизации давлени насьгиенного пара внутри дозирующей емкости и давлени ПГС в смесителе в результате ввода спиралевидной трубки уравнител давлени , исключаетс возможность возникновени автоколебательных процессов в паровой фазе диффузионного микродозатора. В результате поддерживаетс посто нной скорость диффузии паров в газ-разбавитель, а следовательно, и концентраци пара в газовой смеси за счет посто нного уровн мениска жидкости в капилл ре, получающего подпитку из дозирующей емкости.In the proposed device, the accuracy of dosing is increased due to stabilization of the pressure of naked steam inside the dosing container and the pressure of the mixing unit in the mixer as a result of the introduction of a spiral pressure equalizer tube, eliminating the possibility of self-oscillatory processes in the vapor phase of a diffusion microdosing unit. As a result, the rate of vapor diffusion into the diluent gas and, consequently, the concentration of vapor in the gas mixture is maintained due to a constant level of liquid meniscus in the capillary, which is fed from the dosing tank.

Claims

DIFFUSION MICRODOSER, comprising a housing, a diffusion unit, a metering container and a sealing sleeve, characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, it is equipped with a mixer installed in the upper part of the housing, made in the form of a U-shaped elbow of the tube with input channels and the output of the diluent gas, a pressure equalizer made in the form of a spiral tube, one end of which is connected to the mixer in the lateral surface of the U-shaped bend, and the other is lowered into the inner cavity of the metering tank, while the ion assembly is made in the form of a capillary immersed in a metering container, the mouth of which is connected to the mixer at the external point of the maximum bend of the U-shaped bend, and the body is connected from below to a pipe through which the capillary is sealed and connected to it and <9 and a pressure equalizer tube, the housing with the nozzle and the metering tank mounted coaxially with one another and connected by a sealing sleeve.