Устройство для отбора проб жидкостей

 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для автоматического отбора анализируемых жидкостей от нескольких объектов к одному анализатору качества. Устройство позволяет повысить качество отбираемых проб за счет исключения застойных зон в пробоотборном тракте, затрудняющих его промывку. Анализируемые жидкости поступают в корпус устройства через патрубки с запорными элементами и соединены с приемником анализируемой жидкости приемным трубопроводом. Входной конец приемного трубопровода, выполненный в виде воронки, подается подвижным элементом к одному из патрубков. Одновременно остальные патрубки, подключенные к источникам анализируемых жидкостей, перекрываются соответствующими запорными элементами, установленными на подвижном элементе. Вакуумные насосы откачивают воздух из полости устройства и приемника анализируемой жидкости, обеспечивая поступление пробы из патрубка через приемный трубопровод в ампулу. Отобрав нужное количество жидкости, производят замену ампулы, подключение приемного трубопровода к патрубку, связанному со следующим объектом исследования, и цикл отбора повторяется. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) ю G 01 N 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4728564/26 (22) 09,08.89 (46) 30.07,91. Бюл. N. 28 (71) Опытно-конструкторское бюро приборов контроля и автоматики (72) А.И.Стариков и А.М,Марышев (53) 553.053 (088,8) (56) Руководство по газовой хроматографии.

/ Под ред. 3 Лейбница, Х Г Штруппе, ч, 1, M.: Мир, 1988, с. 154, 159-164, Авторское свидетельство СССР

М 1357753, кл. G 01 N 1/18, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для автоматического отбора анализируемых жидкостей от нескольких объектов к одному анализатору качества.

Устройство позволяет повысить качество отбираемых проб 3а счет исключения застойных эон в пробоотборном тракте, затрудняющих его промывку. АнализируеИзобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к системам автоматического отбора проб, и может быть использовано в химической, микробиологической, медицинской. пищевой и других отраслях промышленности для поочередного отбора анализируемых жидкостей от нескольких объектов к одному анализатору качества.

Цель изобретения — повышение качества проб анализируемых жидкостей.

На чертеже изображено устройство для отбора проб жидкостей.

Устройство состоит из корпуса f, соединенного патрубками 2 и 3 (в общем случае и патрубков) с источниками анализируемых

„„Я3 „„1666936 А1 мые жидкости поступают в корпус устройства через патрубки с эапорными элементами и соединены с приемником анализируемой жидкости приемным трубопроводом. Входной конец приемного трубопровода, выполненный в виде воронки, подается подвижным элементом к одному из патрубков. Одновременно остальные патрубки, подключенные к источникам анализируемых жидкостей, перекрываются соответствующими эапорными элементами, установленными на подвижном элементе. Вакуумные насосы откачивают воздух из полости устройства и приемника анализируемой жидкости, обеспечивая поступление пробы иэ патрубка через приемный трубопровод в ампулу.

Отобрав нужное количество жидкости, производят замену ампулы, подключение приемного трубопровода к патрубку, связанному со следующим объектом исследования, и цикл отбора повторяется. 1 з,п.ф-лы, 1 ил, жидкостей (не показаны), привода 4, пере0с мещающего ползун 5, на котором установлены запорно-уплотняющие Q элементы 6 и 7 и подвижный трубопро- (A) вод 8 с расширенной частью 9 и выход- (7 с ным концом 10 дросселя, образованного иглой 11 и отверстием

12 в корпусе 1, ампулы 13, соединенной с вакуумным насосом 14 посредством трубопровода 15 и вакуумного насоса

16, соединенного с полостью корпуса f отверстием 17.

Ампула 13 закрыта уплотняющей крышкой 18. Иэ полости корпуса жидкость через вакуумный насос 16 и выходной трубопровод 19 поступает в

1666936

15

35

45

55 сливную емкость (не показано). Излишки жидкости сливаются через трубопровод 20.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии полости корпуса

1 и ампулы 13 соединены с атмосферой через отверстие 12 в корпусе 1 и трубопровод

8, анализируемые жидкости находятся в объектах под атмосферным давлением и самотеком Ilo трубопроводам 2 и 3 поступать в устройство не могут (с учетом гидравлического сопротивления патрубков 2 и 3, физических свойств жидкостей и положения устройства относительно уровней анализируемых х жидкостей).

Ползун 5 находится в крайнем левом положении. При этом трубопровод 8 своей расширенной частью 9 располагается под открытым концом патрубка 3 с гарантированным зазором, исключающим физический контакт между трубопроводом 8 и патрубком 3, а конец патрубка 2, находящийся в полости корпуса 1, закрыт эапорноуплотняющим элементом 6. Ампула 13, закрытая уплотняющей крышкой 18, своей полостью соединена с концом 10 трубопровода 8 и через трубопровод 15 подключена к входу вакуумного насоса 14. Полость корпуса 1 соединена с входом вакуумного насоса 16 через отверстие 17, В момент включения вакуумных насосов 14 и 16 начинается откачка воздуха иэ полостей корпуса 1 и ампулы 13 соответственно через отверстие 17 и трубопровод 15, По мере откачки воздуха иэ полостей корпуса 1 и ампулы 13 в них уменьшается давление и становится меньше атмосферного, возникает разность между атмосферным давлением и давлением в полостях корпуса

1 и ампулы 13. Под действием разности давлений атмосферный воздух начинает поступать в полости корпуса 1 и ампулы 13 через дроссель, образованный отверстием 12 в корпусе 1 и иглой 11. Причем величина этой разности давлений в установившемся режиме определяется величиной пневмосопротивления дросселя, которая может регулироваться положением иглы 11 относительно отверстия 12 в корпусе 1.

Таким образом в полостях корпуса 1 и ампулы 13 создается давление Pz, которое по величине меньше атмосферного Р1, Поскольку анализируемые жидкости в объектах находятся под атмосферным давлением

Р1, то под воздействием разности P1 - P2 между атмосферным давлением (Р1) и давлением в полостях корпуса 1 и ампулы 13 (Р ) начинается истечение анализируемой жидкости от объекта по патрубку в полость корпуса 1.

Корпус 1 устройства ориентирован в пространстве таким образом, что струя истекающей из патрубка 2 анализируемой жидкости попадает в расширяющуюся часть

9 трубопровода 8 и заполняет трубопровод

8, перекрывая воздушный канал, соединяющий полости корпуса 1 и ампулы 13. С этого момента начинае формироваться разность давлений между полостями корпуса 1 и ампулы 13 за счет откачки воздуха из ампулы

13 вакуумным насосом 14, Давление в ампуле 13 (Рз) становится меньше, чем давление в полости корпуса 1 (Р ). Под действием этой разности давлений (Pz-Рз) начинается течение анализируемой жидкости по трубопроводу 8 от расширяющейся его части 9 к концу, расположенному в нижней части полости ампулы 13.

С момента заполнения всего обьема трубопровода 8 анализируемой жидкостью начинается истечение e;-. в ампулу 13, Трубопровод 15 входа вакуумного насоса 14 расположен в верхнеи части полости ампулы 13, в результате чего возможно эаполнение ампулы жидкостью практически пол ность ю.

Когда ампула 13 заполнится жидкостью до необходимого уровня, вакуумные насосы

14 и 16 выключаются, ампула 13 с жидкостью снимается с трубопроводов 8 и 15, давление в полости корпуса 1 сравнивается с атмосферным и прекращается истечение жидкости в полость корпуса 1, Далее на выходной конец 10 трубопровода 8 и трубопровод 15 надевается другая ампула 13, полэун 5 посредством привода 4 переводится в крайнее правое положение, при котором запорно-уплотняющий элемент 7 перекрывает канал патрубка 3, а эапорно-уплотняющий элемент 6 освобождает канал патрубка 2, под который устанавливается расширенная часть 9 трубопровода 8. Далее включаются вакуумные насосы 14 и 16 процесс повторяется, Отличие заключается в следующем. Внутренний объем трубопровода 8. заполненный предыдущей анализируемой жидкостью, уменьшает время переходных процессов с момента включения вакуумных насосов 14 и

16, Поставленная вновь ампула 13 заполняется остатками предыдущей анализируемой жидкости и следующей анализируемой жидкостью, поступающей от объекта по патрубку 2 и трубопроводу 8, Причем в тот момент, когда анализируемая жидкость начинает истекать иэ патрубка 3 в раоширенную часть

9 трубопровода К последняя смочена предыдущей анализируемой жидкостью как внутри трубопровода 8 по всей его длине, 1666936 ва для отбора проб от нескольких обьектов, несмотря на кажущуюся простоту, имеют существенные недостатки, а именно, для нормальной их работы необходимо обеспе5 чивать герметичность соединений, что обеспечивается очень точной обработкой и подгонкой сопряженных поверхностей, которые со временем изнашиваются, в них появляются труднопромываемые эаэоры, 10 что ухудшает качество работы всего комплекса. Предлагаемое устройство лишено этих недостатков, практически неизнашиваемо и имеет принципиальную независимость качества промывки канала

15 анализируемой жидкости от времени работы устройства. В ряде случаев, когда необходима особая чистота анализируемых продуктов. устройство может оказаться незаменимым.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб жидкостей, содержащее корпус с патрубками для подвода анализируемых жидкостей, в поло25 сти которого установлен подвижный элемент с эапорными элементами патрубков и приемным трубопроводом. и приемник анализируемой жидкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества проб

30 анализируемых жидкостей, полость корпуса снабжена устройствами для регулирования давления в этой полосги, входной конец приемного трубопровода выполнен в виде воронки и установлен с гарантированным

35 зазором относительно патрубков для подвода анализируемых жидкостей, а его выходной конец герметично размещен в приемнике анализируемой жидкости, при этом приемник анализируемой жидкости

40 соединен с устройством для регулирования давления. так и снаружи в зоне расширенной части 9, так как в зависимости от физических свойств жидкостей и величины давления в полости корпуса 1, которое регулируется дросселем. образованным отверстием 12 и иглой 11, может быть получен режим истечения жидкостей из трубопроводов от обьектов, при котором расход жидкости от объекта превышает расход жидкости. поступающей в ампулу 13. При этом разность в расходах жидкости выливается в полость корпуса 1 из расширенной части 9 по наружным стенкам трубопровода 8, смывая и удаляя остатки предыдущей жидкости с торцов и наружной поверхности расширенной части 9 трубопровода 8. Зта жидкость стекает на дно полости корпуса 1 и через отверстие

17, полость вакуумного насоса 16. выходной трубопровод 19 вакуумного насоса 16 поступает в сливную емкость (не показана), которая тактике соединена с выходом вакуумного насоса 16 трубопроводом 20 для слива возможных излишков анализируемой жидкости.

По истечении некоторого количества анализируемой жидкости внутренние поверхности трубопровода 8, а также торец и наружные поверхности расширенной части

9 трубопровода 8 оказываются промытыми от остатков предыдущей пробы. С этого момента иэ выходного конца 10 трубопровода

8 начинается истечение чистой анализируемой жидкости. Замена ампулы 13 со смесью двух анализируемых жидкостей на чистую ампулу 13 обеспечивает возможность отбора чистой анализируемой жидкости от обьекта по патрубку 2 и трубопроводу 8.

Технико-экономические преимущества следующие. В современной технологии, например, при получении дискетов, используются особо чистые органические растворители, содержание примесей в которых не должно превышать долей процента.

Применение одного анализатора качества для оперативного контроля жидкостей от 4 нескольких объектов экономичности целесообразно. однако существующие устройст2,Устройство пои. 1,отл ича ю щеес я тем, что устройство для регулирования

5 давления в полости корпуса выполнено в виде вакуумного насоса, трубопроводов и дросселя.

1666936

Составитель Л, Нечипоренко

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор И, Касарда

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2518 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5