SU1762294A1 - Устройство дл подачи проб на анализ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению может быть использовано дл  централизованных систем аналитического контрол  состава веществ с автоматической проверкой и позвол ет повысить представительность пробы. В устройстве в корпусе клапана содержитс  отверстие , закрытое с торцов седлами, одно из которых содержит два сопла, соединенных соответственно со штуцером входа газа и выходным коллектором, а второе седло содержит сопло и канал с дросселем, которые соединены с каналом сброса, в отверстии установлен золотник со вставками, шарнирно соединенный с рычагом клапана и с возможностью осуществлени  возвратно-поступательного движени  1 ил

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению в частности к конструкци м переключателей дл  подачи анализируемого газа из нескольких контролируемых точек в один анализатор, и может найти использование в централизованных автоматизированных системах аналитического контрол  веществ с широким диапазоном концентраций на уровне от миллионных до сотых долей

Известно устройство дл  попеременной подачи проб анализируемого газа из технологических точек на анализатор содержащее клапаны, коллекторы выхода сброса газа, штуцеры ввода анализируемого газа. Клапаны выполнены в виде цилиндрического углублени  в корпусе На дне углублени  выполнено сопло, св занное со штуцером ввода, а коллекторы выхода и сброса газа выполнены в виде отверстии проход щих через цилиндрические углублени  Недостаток этого устройства - низка  представительность пробы, т.к. в поток анализируемой пробы подмешиваетс  среда с другим составом, котора  проходит в коллектор выхода через неплотно закрытые клапаны, отсекающие поток газа не анализируемый в данный момент.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству  вл етс  устройство дл  подачи проб на анализ, содержащее клапаны, штуцеры ввода, коллектор сброса газа, коллектор выхода, в котором размещены эластичные стаканы с продольными прорез ми . Недостаток данной конструкции - низка  представительность пробы. Это объ сн етс  тем, что анализируема  проба, проход ща  по коллектору выхода, обдувает наружную поверхность эластичных стаканов , которые могут быть выполнены только из эластичных полимерных материалов С

VJ а

hO

ю чэ

4

поверхности стаканов в поток анализируемого газа подмешиваютс  газы, адсорбированные и растворенные в эластичном стакане, а также в твердом материале газового тракта.

Кроме того, из-за высокой проницаемости полимеров дл  всех газов, нарушаетс  представительность пробы при различии концентраций в контролируемых точках, которые могут отличатьс  на два, три пор дка.

К недостатку конструкции относитс  также ограниченный диапазон рабочих давлений . Это объ сн етс  тем, что дл  прохода анализируемой пробы в коллектор выхода требуетс  создать определенный перепад в штуцере ввода под давлением в коллекторе выхода, необходимый дл  открыти  продольной прорези в эластичном стакане. При этом давление в штуцере ввода требуетс  повысить с уменьшением внутренней поверхности эластичных стаканов. Таким образом уменьшение сорбционной и газопроницаемой поверхности эластичных стаканов ведет к уменьшению диапазона рабочих давлений.

Цель изобретени  - повысить представительность пробы за счет сокращени  поверхности, контактирующей с анализируемой пробой.

Дл  этого в устройстве дл  подачи проб на анализ, которое содержит клапаны с корпусами , коллекторы выхода и сброса газа, штуцеры, дроссель, корпус клапана выполнен с отверстием, снабженным установленными с его торцов двум  седлами, причем первое выполнено с двум  соплами, одно из которых соединено со штуцером ввода, другое - с коллектором выхода, второе седло выполнено с одним соплом, соединенным с коллектором сброса газа, и каналом с дросселем , соедин ющим отверстие с коллектором сброса газа, причем отверстие корпуса снабжено размещенным с зазором между седлами золотником, соединенным с приводом .

На чертеже представлена схема устройства дл  подачи проб на анализ.

Устройство содержит клапаны 1, 2, 3. штуцеры ввода 4, коллектор сброса газа 5 и коллектор выхода 6. В корпусе 7 клапанов 1, 2, 3 выполнено отверстие 8, закрытое с торцов двум  седлами 9, 10, причем седло 9 содержит два сопла.

Сопло 11 соединено со штуцером ввода 4, а сопло 12 - с коллектором выхода 6. Седло 10 содержит сопло 13 соединенного с коллектором сброса газа 5 и канал 14, соедин ющий отверстие 8 с коллектором сброса газа 5. В канале 14 размещен дроссель 15. В отверстии 8 между седлами 9 и 10

размещен золотник 16 с гарантированным зазором, обеспечивающим минимальную площадь кольцевого отверсти  между золотником и стенками отверсти  8 дл  созда- ни  наибольшей скорости движени  газа в кольцевом зазоре и уменьшени  диффузионного переноса вещества из отверсти  8 к соплам 11 и 12.

Наибольшее рассто ние торца золотника 16 от сопел 11 и 12 определ етс  диаметром сопла и составл ет его четвертую часть. Торцы золотника 16 могут быть выполнены как из полимерных материалов, так и

из металла.

Золотник 16 приводитс  в движение приводом клапана состо щего из рычага 17, штока 18, пружины 19 и мембраны 20. Ввод рычага 17 в отверстие 8 герметизируетс  мембраной 21.

Работает устройство следующим образом .

На штуцеры ввода 4 подаетс  анализируемый газ. Пружина 19 через рычаг 17 прижимает золотник 16 к соплам 11 и 12 и перекрывает их. Анализируемый газ не поступает в коллектор выхода 6. Часть анализируемого газа, прошедша  через неплотнс закрытые сопло 11 из штуцера ввода 4 v

сопло 12 из коллектора выхода 6, при наличии в нем давлени , через зазор по торцевому периметру золотника 16 и открытое сопло 13 поступает в коллектор сброса газг 5, так как давление в коллекторе сброса газа

5 всегда ниже чем давление в штуцере ВВОДЕ 4 и коллекторе выхода 6. Таким образом предотвращаетс  попадание в коллектор выхода 6 анализируемого газа через неплот но прикрытые сопла 11 и 12.

При подаче давлени  управлени  н;

мембрану 20 мембрана 20 прогибаетс  и через шток 18 снимает пружину 19 и рыча гом 17 перемещает золотник 16 к соплу 13 перекрывает его, а сопла 11 и 12 открывают

с  и анализируемый газ от штуцера ввода поступает в коллектор выхода 6 при этог. часть анализируемого газа через гарантиро ванный зазор по торцевому периметру зо лотника 16 проходит в отверстие 8 и пс

каналу 14 через дроссель 15 поступает s коллектор сброса газа 5 при этом дроссел 15 ограничивает количество газа, сбрасыва емого в коллектор сброса газа 5.

В предлагаемом устройстве дл  подач

проб на анализ по сравнению с прототипом - повышена достоверность пробы. Эт обусловлено тем, что рабоча  полость уст ройства уменьшена в несколько раз, соот ветственно, уменьшено количество газ; выдел емого с поверхности газового тракт;

в поток анализируемого газа. Поверхность газового тракта уменьшена за счет исключени  из коллектора выхода 6 эластичных стаканов , определ ющих его внутренние размеры, а также уменьшен объем рабочей полости, а соответственно и поверхность клапанов. Исключение из устройства эластичных стаканов, имеющих развитую поверхность и выполненных из полимерных материалов, исключило основной источник снижени  представительности пробы;

- расширен диапазон рабочих давлений , так как дл  открыти  сопел используетс  энерги  посто нного источника, например сжатый воздух, подаваемый на привод клапана, тогда как в прототипе требуетс  создать в штуцере ввода давление большее давлени  в коллекторе выхода, необходимое дл  открыти  продольной прорези в эластичном стакане.

При этом давление в штуцере ввода требуетс  повысить с уменьшением внутренней поверхности эластичных стаканов. Таким образом, уменьшение сорбционной и газопроницаемой поверхности эластичных стаканов ведет к уменьшению диапазона рабочих давлений;

-упрощена конструкци  устройства дл  подачи проб на анализ за счет исключени 

Чг

0

из коллектора выхода эластичных стаканов .

Указанные технические преимущества направлены на повышение достоверности результатов анализа веществ, концентраци  которых на уровне миллионных долей. В насто щее врем  проводитс  множество анализов с определением ультрамалых концентраций , в т.ч. при контроле загр знени  окружающей среды.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  подачи проб на анализ, содержащее клапаны с корпусами, коллекторы выхода и сброса газа, штуцеры, дроссель , отличающеес  тем, что, с целью повышени  представительности пробы, корпус клапана выполнен с отверстием, снабженным установленными с его торцов

   двум  седлами, причем первое выполнено с двум  соплами, одно из которых соединено со штуцером ввода, другое - с коллектором выхода, второе седло выполнено с одним соплом, соединенным с коллектором сброса , и каналом с дросселем, соедин ющим отверстие с коллектором сброса, причем отверстие корпуса снабжено размещенным с зазором между седлами золотником, соединенным с приводом.

   18