SU1509621A1 - Устройство подачи проб дл спектрального анализа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к физическим методам исследовани  вещества, в частности к эмиссионному спектральному анализу, и может быть использовано в установках дл  определени  состава геологических проб. Целью изобретени   вл етс  повышение равномерности поступлени  пробы и исключение комкообразовани . В устройство введен дезинтегратор, размещенный между питателем и подающей трубкой. Дезинтегратор выполнен в виде корпуса из термостойкого электроизол ционного материала, например асбоцемента, в котором выполнен канал. Рабочие концы двух электродов, которые могут быть заключены в стекл нные изол торы, размещены на одном уровне в канале и в недиаметрально противоположных точках. Питание электродов осуществл етс  высоковольтным источником напр жени . В качестве источника напр жени  использован дуговой генератор с повышающим трансформатором, обмотки которого могут быть размещены на сердечнике с возможностью осевого перемещени . Питатель и дезинтегратор соединены шнеком с электроприводом, например, с плавно регулируемой скоростью вращени . Воронка питател  снабжена пружиной в виде стальной струны, закрепленной жестко и с возможностью осевого перемещени  одним концом в корпусе питател , а другим - в боковой стенке воронки. 6 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к физическим методам исследовани  вещества, к эмиссионному спектральному анализу и может быть использовано в установках дл  определени  состава геологических проб.

Целью изобретени   вл етс  повышение равномерности поступлени  пробы и исключени  комкообразовани На фиг. 1 изображена установка дл  спектрального анализа; на фиг. 2 - электрическа  схема питани  электродов .

В установку вход т устройство дл  подачи проб дл  спектрального анализа , которое состоит из питател  и дезинтегратора, камеры сжигани  и от- стойН1йса.Питатель состоит из корпуса

3150

1, в котором размещена воронка 2. С одной стороны воронка 2 посредством стержн  3 св зана с вибратором 4, а другой стороны в ее корпусе размеще- на струна 5 с возможностью осевого перемещени . Струна 5 жестко св зана с винтом 6, размещенном в резьбовом отверстии корпуса. Под воронкой 2 вьтолнен горизонтальньш цилиндри- ческий канал 7, в котором размещен шнек 8, жестко закрепленный на валу 9 приводного электродвигател  10, с плавно регулируемой скоростью вращени  . -У свободного конца шнека 8 ка- нал 7 пересекаетс  с вертикальным отверстием, верхн   часть (воздуховод I1) которого посредством трубки 12 св зана с микрокомпрессором (не показан). Нижн   часть этого отверсти  (выходное отверстие 13 пи- тател ) размещена в дезинтеграторе.

Дезинтегратор состоит из корпуса 14, внутри которого выполнено цилиндрическое отверстие 15, в нижней част имеющее плавное сужение 16. Корпус 14 дезинтегратора выполнен из термостойкого изол ционного материала - из асбоцемента. В корпусе 14 размещены стекл нные изол торы 17 с метал- лическими электродами 18, рабочие концы которых располагаютс  в недиаметрально противоположных точках цилиндрического отверсти  15.

Дезинтегратор снабжен трубкой 19, соедин юш,ей ее цилиндрическое отверстие с вакуумным насосом (не показан ) , В нижней части на дезинтеграторе жестко закреплена фарфорова  подающа  трубка 20, соосна  с от верстием 15 дезинтегратора, внутренний диаметр которой не меньше диаметра С ужени  1 6 . Нижний конец подающей трубки 20 размещен внутри камеры сжигани , состо щей из корпуса 21 ,. днища 22 и крышки 23. На корпусе 21 закреплены две вертикальнь е напрал ющие 24, в которых размещена плита 25 с жестко закрепленными на ней электродержател ми 26 с угольными электродами 27 внутри. Кпнцы электродов 27 симметрично размещены относительн вертикальной оси, соедин ющей оси подающей трубки 20 и отсасывающей трубки 28, заключенной внутри полого к ожуха 29,, жестко закрепленного в 22 и снабженного дв ум  патрубками - нагнетательно го 30 и сливного 3J, соединенных с соответствующими

JQ 15 20

25 30

35 0 5 0

5

магистрал ми охлаждающей жидкости (воды).

На корпусе 21 камеры закреплен тубус 32 оптической системы, ось которого перпендикул рна плоскости плиты 25 и пересекаетс  с вертикальной осью трубок 20 и 28.

.С противоположной от электродов 27 стороны плиты 25 размещен механизм подачи угольных электродов, состо щий из направл ющей рамки 33 и фиксаторов электродов 34, снабженных пружиной 35.Рамка 33 шарнирно св зана с кривошипно-шатунным механизмом 36, жестко закрепленным на валу электродвигател  37.

На днище 22 камеры сжигани  закреплен шарнир 38 двуплечего рычага, одно плечо 39 которого взаимодействует с рамкой 25, а другое 40 - с эксцентриком 41 ,- жестко закрепленными на валу 42 электродвигател  43 сканировани . Корпус электродвигател  снабжен зубчатой рейкой 44 и закреплен на камере сжигани  с возможностью перемещени  вдоль плеча 40. рычага. На днище 22 размещен регулировочный механизм,состо щий из оси 45, на одном Конце которой имеетс  штурвал 46, а на другой - шестерн  47, наход ща с  в зацеплении с рейкой 44.

Отстойник 48 размещен под камерой сжигани  и св зан с ней посредством отсасывающей трубки 28. Отстойник 48 снабжен выходной трубкой 49, св зывающей его с вентил тором (не показан ) . В трубу 49 встроена заслонка 50 с приводом 51 поворота.

Установка снабжена зеркалом 52, закрепленным на корпусе питател  1 над бункером 2 под углом около 45° к его оси.

Дуговой генератор состоит из двух трансформаторов 52 (Тр.) и 53 (Тр), первый из которых включен первичной обмоткой в питающую сеть, а вторична  обмотка второго соединена с угольными электродами 26. Дуговой генератор снабжен активатором 54, представл ющим собой колебательньй контур, состо щий из вторичной обмотки Тр,, первичной обмотки Тр, конденсатора С. В колебательный контур включена первична  обмотка трансформатора 55, концы вторичной обмотки которого соединены с металли- .ческими электродами 18 дезинтегратора . Обмотки трансформатора имеют

форму п илиидров, размешенных один в другом, при этом первична  обмотка расположена внутри вторичной и жестко закреплена на корпусе, а вторична  размещена с возможностью осевого перемещени .

Устройство работает следующим образом .

Все операции при работе установки за вл емой конструкиии выполн ютс  автоматически кроме загрузки воронки 2 пробой. Подача команд на все исполнительные органы установки осуществл ютс  шестикулачкоБЫМ программ- ным устройством по циклограмме.

Перед началом работы установки выполн ют следующие операции:

регулировочным винтом 6 устанав- ливают жесткость пружины воронки 2 путем продольного перемещени  струны 5, соответствуюЕгую сыпучести порошка исследуемой пробы (определ етс  экспериментально ) . Затем штурвалом 46 с помощью реечного зацеплени  шестерн  47 и рейка 44 перемещают электродвигатель 43 сканировани  вдоль плеча 40 двуплечего рьгшга. устанавливают оптимальную амплитуду сканирова ни  (принцип выбора амплитуды описан ниже);

включают систему охлаждени  отса- сываюшей трубы 28, пропуска  по системе нагнетательный патрубок 30 кожух 29 - сливной патрубок 31 воду

устанавливают зазор между конусам угольных электродов 27 с помощью направл ющей рамки 33;

устанавливают длительность цикла работы установки путем задани  .времени одного оборота оси программного устройства, которые плавно измен ютс  в интервале 15-40 с (это врем  зависит от элементного состава про- бы и определ етс  экспериментально)j

относительным перемещением обмоток трансформатора устанавливают маг нитнную индукцию, обеспечивающую устойчивое искрение дезинтегратора, что контролируют по сечению стекл нных изол торов 1 - 17 (низка  индукци  вызывает неустойчивую работу, чрезмерно высока  - перегрев элементов дезинтегратора и преждевременный выход его из стро )

загружают пробу в воронку 2.

Пусковой кнопкой включают программное устройство.

При этс)м:

включаетс  нентил тор отсос-о -ч устанавливаетс  заслонка на производительность , соотти1тствуюп1,ую заданной форме тламени дуги (опррдел - етс  экспериментально

подаетс  питание на угольны- электроды 27 и зажигаетс .дуга;

подаетс  питание на электроды. i8 дезинтегратора и между Н1ши возникают высокочастотные электрические разр ды

подаетс  питание на электродвигатель 43 сканировани , который вращает эксцентрик и двуплечий рычаг начинает качатьс  вокруг пгарнира 38, плечом 39 обеспечива  вертикальные возвратно-поступательные перемещени  плиты 25;

включаетс  микрокомпре.ссор и по трубке 12, воздуховоду II и выходное отверстие 13 питател  в дезинтегратор поступает слабый поток воздуха;

включаетс  электродвигатель 0 и шнек 8 через вал 9 начинает вращатьс , причем скорость вращени  электродвигател  10 находитс  в пр мой зависимости от скорости вращени  электродвигател  программного устройства ,

включаетс  вибратор 4 воронки 2, открываетс  шторка входной щели спектрографа .

Порошкова  проба из воронки 2 просыпаетс  в канал 7 и транспортируетс  по нему до выходного отверсти  13 питател . При этом неравномерна  просыпка пробы в канал 7 нивелируетс  (выравниваетс ). Далее, порошок подхватываетс  струей воздуха и просыпаетс  через выходное отверстие 13, цилиндрическое отверстие 15 дезинтегратора , сужение 16, подающую трубку 20 и попадает в плам  дуги. На этом пути порошок под воздействием потока воздуха от микропроцессора равномерно рассеиваетс  по всему сечению канала, а, проход  промежуток между электродами 18 дезинтегратора , подвергаетс  воздействию искровых разр дов. Благодар  этому комочки порошковой пробы разрушаютс , а смещение электродов 18 относительно диаметра отверсти  15 сообщает частицам порошка вихревое движение, значительно снижа  возможность прилипани  к стенкам дезинтегратора. Этому же служит и то, что в зоне действи 

электродов 18 стенками  вл ютс  гладка  поверхность стекл нных изол торов 17. Плам  дуги имеет высокую температуру , поэтому все .:детали уста- новки, наход щиес  вблизи него сильно нагреваютс , поэтому они выполнены из тугоплавких материалов: корпус 14 дезинтегратора из с с;бо1темен- та, а подающа  трубка 20 - из форфо- ра. Необходимым требованием к материалу корпуса 14 дезинтегратора  вл етс  также его низка  электропроводность , иначе искровые разр ды могут пробивать на корпус установки, что опасно дл  обслуживающего персонала . Этому требованию также удовлетвор ет асбоцемент. А лростота механической обработки и конструктивна  прочность асбоцемента делает его незаменимым в изготовлении дезинтегратора .

Порошкова  проба сгорает в пламени дуги, а огарки потоком воздуха, поступающего в -отсасывающую трубку 28, поступают в отстойки 48, откуда наиболее легкие фракции удал ютс  через выходную трубу 49 наружу. При работе установки отсасывающа  трубка сильно нагреваетс , поэтому дл  пре- дотвращени  короблени  стенок корпуса 21 камеры сжигани  и искажений в настройке оптической системы 32 труба 28 заключена в польш кожух 29, по которому непрерывно циркулирует охлаждающа  вода.

После сигнала с программного устройства открываетс  шторка и происходит фотографирование пламени дуги через оптическую систему, в процессе которого плам  дуги непрерывно сканирует , возвратно-поступательно перемеща  зону фотографировани  в заданном интервале.

Claims (7)

1. Устройство подачи проб дл  спектрального анализа, содержащее питатель , выполненный в виде воронки размещенной в его корпусе, снабженной вибратором, и подающую трубку, отличающеес  тем,что, с целью повьшени  равномерности поступлени  пробы и исключени  комко- образовани , в него введены микрокомпрессор , дезинтегратор, размещенный Между питателем и подающей трубкой и выполненный в виде корпуса из

5 0 с

0

5

0

термостойкого электроизол ционного материала с цилиндрическим.каналом, сопр женным с подающей трубкой, причем внутри корпуса дезинтегратора размещены два металлических электрода , рабочие концы которых расположены в канале на одном уровне и в недиаметрально противоположных его точках , а противоположные концы соединены с высоковольтным источником напр жени  высокой частоты, питатель и дезинтегратор соединены дополнительным цилиндрическим каналом с размещенным в нем шнеком, снабженным электроприводом, выход дополнительного канала соединен посредством трубки, соосной с цилиндрическим каналом дезинтегратора, с микрокомд- рессором.

2.Устройство по п. 1, о т л и- чающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, корпус дезинтегратора выполнен из асбоцеме.нта,

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т- личающеес  тем, что электроды дезинтегратора размещены

в стекл нных изол торах, жестко закрепленных в корпусе.

4.Устройство по пп.1-3, о т л и- чающеес  тем, что воронка питател  снабжена пружиной, выполненной в виде стальной струны, один конец которой жестко и с возможностью осевого перемещени  закреплен в корпусе питател , а другой конец - в отверстии, выполненном в боковой стенке воронки со стороны, противоположной вибратору, при этом ось отверсти  перпендикул рна направлению действи  возмущающей силы вибратора .

5. Устройство по пп. 1-4, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции, в качестве высоковольного источника напр жени  высокой частоты дл  питани  электродов дезинтегратора использован дуговой генератор с повышающим трансформатором, первична  обмотка которого включена в колебательный контур а1ктивизатора генератора .

,6. Устройство по пп.1-5, отличающеес  тем, что в качестве электропривода шнека использован электродвигатель с-плавно регулируемой скоростью вращени  .

7. Устройство по п. 5, о т л и- чающеес  тем, что обмотки повышающего трансформатора питани 

От инкрокомпоессо- ра.

К вакуумном / насосу

2 Г itJ

-

150962110

дезинтегратора размещены на его сердечнике с возможностью осевого . перемещени  одна относительно другой

32

фие.1

К ffesuHmepy

фие.2